TPU172084.Pdf

Институт ______Институт природных ресурсов______Направление подготовки ___Природообустройство и водопользование______Кафедра ______Гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии

МАГИСТЕРСКАЯ РАБОТА Тема работы Геохимия питьевых вод Байкальского региона УДК __628.16:556.314(571.53/55)______

Студент Группа ФИО Подпись Дата 2ВМ41 Евграфова Валерия Игоревна

Руководитель Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Профессор кафедры Шварцев С.Л. Д.г.–м.н. ГИГЭ

КОНСУЛЬТАНТЫ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент каф. ЭПР Шарф И.В. К.э.н

По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Ассистент каф. ЭБЖ Немцова О.А.

По разделу на иностранном языке Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент каф. ИЯПР Матвеенко И.А. Д.ф.н.

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Зав. кафедрой ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата ГИГЭ Гусева Н.В. К.г.-м.н

Томск – 2016г

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт природных ресурсов Направление подготовки (специальность) Природообустройство и водопользование Кафедра Гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии (ГИГЭ)

УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой Гусева Н.В. (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.)

ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: Магистерской диссертации

(бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации) Студенту: Группа ФИО

2ВМ41 Евграфовой В.И.

Тема работы: Геохимия питьевых вод Байкальского региона

Утверждена приказом директора (дата, номер) 3073/с от 27.04.2016

Срок сдачи студентом выполненной работы:

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к Материалы полевых химических исследований Томского работе политехнического университета кафедры геоэкологии и геохимии (ГЭГХ ТПУ), опубликованная, нормативная и фондовая литература Перечень подлежащих 4.1.Природные условия территории Байкальского исследованию, региона. проектированию и 4.2.Геологические и гидрогеологические условия разработке вопросов территории. 4.3.Анализ химического состава питьевых вод Байкальского региона. 4.4. Геохимия карбонатной составляющей питьевых вод. Перечень графического 1. Геологическая карта-схема Байкальского региона; материала 2.Карта-схема точек опробования природных вод Байкальского региона; 3. Химический состав питьевых вод Байкальского региона; 4.Качество питьевых вод Байкальского региона; 5. Карбонатная составляющая природных вод; 6.Микрокомпонентный состав солевых отложений природных вод Байкальского региона. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы

Раздел Консультант

Финансовый менеджмент, Шарф И. В., доцент каф. ЭПР ресурсоэффективность и ресурсосбережение Социальная ответственность Немцова О.А., ассистент каф. ЭБЖ Английский язык Матвеенко И.А., доцент каф. ИЯПР

Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках:

Химический состав природных вод Байкальского региона

Дата выдачи задания на выполнение выпускной 18.03.2015 квалификационной работы по линейному графику Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата

Профессор кафедры Шварцев С.Л. Д.г.-м.н. ГИГЭ

Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата

2ВМ41 Евграфова В.И. 18.03.2015

Выпускник по направлению подготовки «Природообустройство и водопользование» с квалификацией (степенью) «магистр» должен демонстрировать в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и запросами работодателей следующие основные результаты обучения, представленные в таблице 1.

Таблица 1 - Планируемые результаты обучения[42] Код Требования ФГОС, Результат обучения резуль- критериев и/или (выпускник должен быть готов) тата заинтересованных сторон Профессиональные компетенции Использовать фундаментальные математические, Требования ФГОС ВПО (ОК-1, естественно-научные, социально-экономические и ПК-1, ПК-2) профессиональные знания в области специализации Критерий 5 АИОР (п.1.1, 1.6), Р1 при осуществлении изысканий и инновационных согласованный с требованиями проектов сооружения и реконструкции объектов международных стандартов природообустройства и водопользования EUR-ACE и FEANI Ставить и решать научно-исследовательские и Требования ФГОС ВПО (ОК-5, инновационные задачи инженерных изысканий для ОК-7, ПК-3, ПК-4, ПК-5) проектирования объектов природообустройства и Критерий 5 АИОР (п.1.2), Р2 водопользования в условиях неопределенности с согласованный с требованиями использованием глубоких фундаментальных и международных стандартов специальных знаний EUR-ACE и FEANI Выполнять инновационные проекты, эксплуатировать объекты природообустройства и Требования ФГОС ВПО (ОК-1, водопользования с применением фундаментальных ОК-2, ОК-3, ПК-6, ПК-8) знаний и оригинальных методов для достижения Критерий 5 АИОР (п.1.3), Р3 новых результатов, обеспечивающих конкурентные согласованный с требованиями преимущества в условиях жестких международных стандартов экономических, экологических, социальных и EUR-ACE и FEANI других ограничений Разрабатывать на основе глубоких и Требования ФГОС ВПО (ОК-5, принципиальных знаний программы мониторинга ОК-7, ПК-7) объектов природообустройства и водопользования, Критерий 5 АИОР (п.1.5), Р4 мероприятия по снижению негативных согласованный с требованиями последствий антропогенной деятельности в международных стандартов условиях жестких экономических, экологических, EUR-ACE и FEANI социальных и других ограничений Планировать, организовывать и выполнять Требования ФГОС ВПО (ОК-1, исследования антропогенного воздействия на ОК-2, ОК-5, ОК-7, ПК-9, ПК- компоненты природной среды, включая 10) Р5 критический анализ данных из мировых Критерий 5 АИОР (п.1.4), информационных ресурсов, формулировку выводов согласованный с требованиями в условиях неоднозначности с помощью глубоких и международных стандартов принципиальных знаний и оригинальных методов EUR-ACE и FEANI Профессионально выбирать и использовать Требования ФГОС ВПО (ОК-1, инновационные методы исследований, современное ПК-11, ПК-12, ПК-13) научное и техническое оборудование, программные Критерий 5 АИОР (п.1.4, 1.6), Р6 средства для решения научно-исследовательских согласованный с требованиями задач с учетом юридических аспектов защиты международных стандартов интеллектуальной собственности EUR-ACE и FEANI

Код Требования ФГОС, Результат обучения резуль- критериев и/или (выпускник должен быть готов) тата заинтересованных сторон Универсальные компетенции Использовать глубокие знания в области проектного менеджмента, находить и принимать Требования ФГОС ВПО (ОК-6, управленческие решения с соблюдением ОК-7, ПК-1, ПК-7) профессиональной этики и норм ведения Критерий 5 АИОР (п.2.1, 2.4) Р7 инновационной инженерной деятельности с учетом согласованный с требованиями юридических аспектов в области международных стандартов природообустройства, водопользования и охраны EUR-ACE и FEANI природной среды Требования ФГОС ВПО (ОК-1, Активно владеть иностранным языком на уровне, ОК-3, ОК-4). позволяющем работать в иноязычной среде, Критерий 5 АИОР (п.2.2), Р8 включая разработку документации и презентацию согласованный с требованиями результатов проектной и инновационной международных стандартов деятельности. EUR-ACE и FEANI Эффективно работать индивидуально и в качестве руководителя группы, в том числе и Требования ФГОС ВПО (ОК-4, международной, состоящей из специалистов ОК-5, ОК-6, ОК-7, ПК-1) различных направлений и квалификаций, Критерий 5 АИОР (пп. 1.6, 2.3, Р9 демонстрировать ответственность за работу 2.4), согласованный с коллектива, готовность следовать требованиями международных профессиональной этике и нормам, корпоративной стандартов EUR-ACE и FEANI культуре организации Демонстрировать глубокое знание правовых, Требования ФГОС ВПО (ОК-1, социальных, экологических и культурных аспектов ОК-2, ОК-5, ПК-12). инновационной инженерной деятельности, Критерий 5 АИОР (пп. 2.5), Р10 осведомленность в вопросах безопасности согласованный с требованиями жизнедеятельности, быть компетентным в международных стандартов вопросах устойчивого развития EUR-ACE и FEANI Требования ФГОС ВПО (ОК-1, Самостоятельно приобретать с помощью новых ОК-2, ПК-3), информационных технологий знания и умения и Критерий 5 АИОР (пп. 2.6), Р11 непрерывно повышать квалификацию в течение согласованный с требованиями всего периода профессиональной деятельности международных стандартов EUR-ACE и FEANI

РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа магистра 93 с., 19 рисунков, 18 таблиц, 44 источников, 6 приложений. Ключевые слова: химический состав, питьевые воды, природные воды Байкальского региона, качество воды, макрокомпоненты, микрокомпоненты, карбонатная составляющая природных вод. Объектом исследования являются природные питьевые воды Байкальского региона. Цель работы – изучение химического состава природных вод Байкальского региона, а также, на основе анализа геологических, гидрогеохимических особенностей территории, установление основных закономерностей распространения химических элементов в природных водах. В процессе работы проводились отбор проб воды, полевая и камеральная обработка результатов, изучение особенностей макро- и микрокомпонентного составов природных вод, расчет карбонатной составляющей природных вод и микрокомпонентного состава солевых отложений. В результате проведенной работы собраны сведения о геоморфологических, геологических и геохимических условиях территории; создана база данных по химическому составу природных вод территории; исследован химический состав вод; изучены зависимости содержания микрокомпонентов от величин общей минерализации, выделены типы гидрокарбонатной составляющей. Представленная работа может быть использована для дальнейших исследований питьевых вод Байкальского региона, а также изучения солевых отложений природных вод. Магистерская диссертация выполнена c использованием офисных систем Microsoft Word 7.0 и Excel 7.0, с помощью графических пакетов Paint и Coral Draw.

Оглавление ВВЕДЕНИЕ ...... 8 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ...... 10 ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ...... 12 1.1. Географическое положение ...... 12 1.2. Рельеф ...... 13 1.3. Климатические условия ...... 14 1.4. Ландшафтно-геохимические условия ...... 15 1.5. Гидрология ...... 15 ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО–ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ...... 18 2.1. Геологическое строение ...... 18 2.2. Гидрогеологические условия района ...... 22 ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД ...... 30 ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА ... 33 4.1 Макрокомпонентный состав...... 33 4.2. Микрокомпонентный состав ...... 42 4.3. Качество питьевых вод Байкальского региона ...... 45 ГЛАВА 5. ГЕОХИМИЯ КАРБОНАТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПРИРОДНЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА ...... 49 5.1 Методы расчета карбонатной составляющей природных вод Байкальского региона ...... 49 5.2. Микрокомпонентный состав солевых отложений природных вод ...... 54 ГЛАВА 6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ...... 60 ГЛАВА 7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ...... 69 ЗАКЛЮЧЕНИЕ...... 84 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...... 85 Приложение А CHEMICAL COMPOSITION OF NATURAL WATERS OF THE BAIKAL REGION ...... 91 Приложение 1...... (демонстрационный лист) Приложение 2...... (демонстрационный лист) Приложение 3...... (демонстрационный лист) Приложение 4...... (демонстрационный лист) Приложение 5...... (демонстрационный лист) Приложение 6...... (демонстрационный лист)

ВВЕДЕНИЕ Вода участвует практически во всех процессах развития Земли, поэтому ее изучение, выявление закономерностей формирования, эволюции, распространения и использования является важным аспектом. Одним из наиболее важных является вопрос формирования химического состава воды и влияния различных факторов на данный процесс. Целью работы является изучение химического состава природных вод Байкальского региона, а также, на основе анализа геологических и гидрогеохимических особенностей территории, установление основных закономерностей распространения химических элементов в природных водах. В связи с чем, были поставлены следующие задачи:  изучение климатических, геологических и гидрогеологических условий формирования вод;  выявление особенностей химического состава;  определение закономерностей поведения химических элементов в природных водах.  исследование закономерностей поведения химических элементов в процессе выпаривания воды; Объектами исследования являются питьевые природные воды Байкальского региона, представляющие наибольший интерес для изучения поставленной нами цели. В основу работы положены образцы питьевых вод, отобранные сотрудниками кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета (ГЭГХ ТПУ) в сотрудничестве с кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии (ГИГЭ ТПУ), а также результаты лабораторных исследований, проведенных ПНИЛ геохимии ТПУ. Автор принимал участие в экспедиции 2015г., в ходе которой было отобрано 20 образцов питьевых природных вод, представленных в работе. Кроме того, участвовал в проведение полевого химического анализа вод на определение быстроизменяющихся компонентов. 8

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Исследования подземных вод Прибайкалья начались еще в XVIII веке, в основном это касалось описания минеральных источников. Первые сведения о минеральных водах встречаются у Э. Лаксмана и И. Георги. Изучение гидрогеологии Байкальского региона было положено работами И.Д. Черского и В.А. Обручева. Так, В.А. Обручев (1897) при изучении гидрогеологических условий Западного Забайкалья, указывал на связь минеральных вод с тектоникой и вулканизмом. Широкий размах гидрогеологические работы получают в 50-х годах XX века. Изучение подземных вод ведется В.Г. Ткачук, Н.И. Толстихиным, Е.В. Пиннекером, Б.И Писарским, В.Г. Ясько, АА. Дзюбой, И.С Ломоносовым, Н.А. Мариновым, В.М. Степановым, Ю.И. Кустовым, Ю.И. Блохиным, Б. М. Шенькманом, В.Н. Борисовым и другими исследователями. Кроме пресных подземных вод активно изучаются минеральные воды БРЗ (И.С. Ломоносов, Б.Г. Поляк, В.И. Кононов, Е.В. Пиннекер, Б.И. Писарский и другие). Результатом такого широкомасштабного изучения гидрогеологических особенностей стали многочисленные публикации и монографии (Гидрогеология СССР, 1968; Гидрогеология СССР, 1970; Минеральные воды …, 1961, 1962; Гидрогеология Прибайкалья, 1968; Ломоносов, 1974 и другие). Питьевая вода является одним из основных путей поступления химических элементов в организм человека, поэтому изучение ее химического состава – это приоритетная задача. Однако такого рода получаемые результаты не способны охарактеризовать долговременное поступление химических элементов в организм человека. Исследования показывают (Эколого-геохимические …, 2006; Язиков и др., 2004, 2009; Монголина и др., 2011; Соктоев и др., 2014), что этот вопрос может быть решен с использованием солевых отложений (накипи), формирующихся в бытовых условиях при кипячении воды.

Результаты изучения накипи питьевых вод в Горном Алтае (Робертус и др., 2014) показывают, что ее элементный состав коррелирует с составом водовмещающих пород, что соответствует современной теории геологической эволюции системы «вода-порода» (Геологическая эволюция …, 2005, 2007; Шварцев, 2008). Изучение солевых отложений, проводимые на кафедре геоэкологии и геохимии (ГЭГХ) Томского политехнического университета (ТПУ), показывают информативность в оценке качества питьевой воды и практике эколого-геохимических исследований (Эколого-геохимические …, 2006; Язиков и др., 2004, 2009; Монголина и др., 2011; Робертус и др., 2014; Соктоев и др., 20141, 20142; Rikhvanov et al., 2011; Soktoev et al., 2013).

ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ 1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Исследуемая территория условно ограничена примыкающими к озеру Байкал горными сооружениями. Включает бассейны притоков озера, за исключением рек Селенги и Верхней Ангары. Большая часть Прибайкалья входит в состав Республики Бурятия, а западная в Иркутскую область (рис.1). Площадь составляет 137 тысяч км2.

Рисунок 1 – Состав и границы Байкальского региона [25], на карте выделен участок исследований. Согласно данным Росстата, численность населения составляет около 4,5 млн. человек, доля городского населения – 71,8% [22]. Основная часть населения проживает в центральных и южных районах, северные края заселены слабо.

1.2. РЕЛЬЕФ Прибайкалье представляет собой систему горных хребтов и разделяющих их впадин, входящую в Байкальскую горную страну и Селенгинское среднегорье (рис.2). На юго-юго-западе к описываемой территории примыкает хребет Восточный Саян, а на востоке ограничена Витимским плоскогорьем [10].

Рисунок 2 - Схема орографии Прибайкалья [9] Наивысшие абсолютные отметки достигают 3000 м, хотя в среднем хребты поднимаются не выше 1500-2000 м. Впадина оз. Байкал зажата между горными хребтами. Абсолютная отметка озера равна 455 м, вдоль р. Ангары отметки снижаются. На западе впадина оз. Байкал ограничена Приморским (от р. Ангара до мыса Рытого) и Байкальским хребтами. С севера к Байкалу примыкают хребты Чуйский и Кичерский. Между Верхангарским и Северо-Муйским хребтами расположена группа Верхне-Ангарских межгорных впадин. Вдоль восточного побережья Байкала (от устья р. Баргузин до р. Верхней Ангары) протягивается Баргузинский хребет. На востоке он переходит в

Баргузинскую межгорную впадину, склон которой образован Икатским хребтом. Южнее находятся Голондинские горы (Ямбуйский хребет) и Морской хребет. Между этими возвышенностями и расположенным восточнее хребтом Улан-Бургасы находится Итанцино-Котокельская группа межгорных впадин. С юго-запада к Байкалу примыкает хребет Хамар-Дабан, переходящий на западе в Ургудеевский хребет. К северу от него расположена Тункинская группа межгорных впадин, ограниченная с севера отрогами Восточного Саяна – Тункинскими гольцами. На юг и юго-восток от хребта Хамар-Дабан простирается Селенгинское плоскогорье, которое образовано системой чередующихся невысоких хребтов и межгорных впадин, именуемые впадинами забайкальского типа. В отличие от впадин байкальского типа, к которым относятся впадина оз. Байкал, для впадин забайкальского типа характерны мягкие и относительно сглаженные формы рельефа. К западу от оз. Байкал простирается обширная Средне-Сибирская плоская возвышенность, представлена Иркутско-Черемховской равниной и Приленской возвышенностью.

1.3. КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Климат района исследований определяется не только общим географическим положением, но и влиянием водных масс оз. Байкал, сглаживающих амплитуды колебаний температур и влажности воздуха. Зимой вблизи Байкала теплее, а летом прохладнее. На южном берегу озера среднегодовая температура воздуха не опускается ниже минус 1, но на севере снижается до минус 3оС. В целом, климат территории резко континентальный. Средние температуры января -21–32°С. Средние температуры июля составляют +17–20°С [10]. Атмосферные осадки выпадают крайне неравномерно. Больше всего их приходится на южную часть территории (400-950 мм), с превышением в высокогорьях до 1300 мм. Более 75-80 % осадков приходится на теплое 13

время года, что обеспечивает пополнение запасов подземных вод даже в засушливых районах. Высота снежного покрова невелика (0,2-0,5 м) и только в горах достигает 1-1,5 м. Особенностью акватории являются сильные ветры. Примечательны северо-западные ветры, носящие название «горняк» и «сарма». Влажность воздуха зависит от температуры поверхности озера и влагосодержания приходящего воздуха.

1.4. ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Значительная протяженность территории региона с севера на юг (более 800 км), сильная расчлененность рельефа в совокупности с климатическими, инженерно-геологическими, литологическими и другими природными факторами обусловили развитие большого количества природных ландшафтов. Антропогенная деятельность находит свое отражение в формировании техногенно транформированных ландшафтов различной степени трансформации [37]. Преобладающим типом ландшафтов являются Байкало-Джугджурские и Восточно-Саянские гольцовые, горно-таежные ландшафты, развитые на архейско-протерозойских и кембрийских отложениях. Вторым основным типом являются таежно-сибирские и среднесибирские равнинно- плоскогорные ландшафты, развитые на юрских осадочных комплексах. Значительную часть территории занимают также западно-забайкальские даурские горные степи (даурский степной тип). Преобладающим типом почв в пределах рассматриваемого региона являются кислые почвы тайги и тундры.

1.5. ГИДРОЛОГИЯ Байкальская котловина включает собственную водную чашу и примыкающие к ней межгорные впадины (Усть-Селенгинскую, Кичерскую). Байкал – одно из крупнейших и самое глубокое озеро мира, простирающееся 14

в виде серпа с юго-запада на северо-восток. Его длина 636 и ширина от 26 (в районе дельты р. Селенга) до 79 км (в средней части озера). Поверхность составляет 31,5 тыс. км2. Максимальная глубина достигает 1620 м и приходится на среднюю часть Байкала. В южной и особенно северной частях максимальные глубины значительно меньше и равны 1419 и 980 м соответственно [10]. По объему водной массы Байкал представляет уникальное естественное водохранилище. Большой объем и глубина озера определяют устойчивость физических и химических свойств воды в нем, что обеспечивается низким водообменом. Сезонные изменения температуры ограничены слоем 250 м. В составе воды преобладают гидрокарбонаты кальция. Минерализация в среднем составляет 96,8 мг/л (ультрапресная). В Байкал впадает 336 рек и речек. Байкальский бассейн имеет площадь 540 тыс. км2. Наиболее крупными реками, впадающими в озеро, являются Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Снежная, Тыя. Речные воды играют главную роль в питании озера, составляя 82,4 % приходной части его водного баланса. Из Байкала вытекает единственная река – Ангара, среднегодовой расход которой в истоке, до сооружения Иркутской ГЭС, составлял 2070 м3/сек. Плотина Иркутской ГЭС превратила верхний участок реки в водохранилище, после создания которого, уровень озера повысился на 1,4 м. По среднему составу воды, питающие Байкал, близки к водам самого озера. Однако при общем гидрокарбонатном кальциевом составе минерализация вод крупных рек больше, чем в Байкале, а воды небольших притоков, наоборот, обычно гораздо менее минерализованы. Так, реки Селенга, Верхняя Ангара и Баргузин несут воду с минерализацией 130-145 мг/л. Минерализация свыше 100 мг/л характерна и для мелких рек, дренирующих карбонатные породы. Небольшие реки и ручьи, протекающие в области развития изверженных или терригенных пород, отличаются очень

низкой минерализацией (от 20-25 до 60-80 мг/л). В Иркутском водохранилище средняя минерализация воды чуть больше (около 98 мг/л). Кроме Байкала, в Прибайкалье имеется много мелких озер различного типа – пойменного, ледникового. Есть озера во впадинах забайкальского типа (оз. Гусиное). Почти все озера пресные. Соленые озера встречаются в Приольхонье, Баргузинской впадине и долине р. Селенги (Гусиноозерская и Нежнеоронгойская впадины), развитие которых связано с процессами континентального засоления.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО–ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ 2.1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ Территория Байкальского региона расположена на стыке двух крупных блоков земной коры: Сибирской платформы и обрамляющего ее складчатого пояса, так называемой Саяно-Байкальской горной области, которая включает Байкальскую рифтовую зону. Главные структурные подразделения резко различаются по строению и составу [1],[2]. Южная часть Сибирской платформы в пределах Байкальского региона сложена преимущественно осадочными породами кембрийского, ордовикского и юрского возрастов, которые перекрывают архейско- нижнепротерозойский метаморфический фундамент. Они представлены карбонатными породами (известняки, доломиты) в Предбайкальской впадине; соленосными и красноцветными карбонатно-силикатными отложениями (песчаники, аргиллиты, алевролиты) на Лена-Ангарском плато; юрскими песчаниками, алевролитами, углистыми сланцами и конгломератами на междуречных пространствах Иркутско-Черемховской равнины; различными четвертичными отложениями. Складчатая область региона сложена преимущественно кислыми, реже основными магматическими и метаморфическими породами от архея до кайнозоя (рисунок 3). В целом на территории Байкальского региона выделяется 11 структурно-формационных зон с различной геохимической и металлогенической специализацией комплексов горных пород (рисунок 4). Структурно-формационные зоны разделены глубинными разломами преимущественно северо-восточного, северо-западного и субмеридионального простирания. К наиболее крупным региональным разломам относятся Прибайкальский, Приморский, Удино-Витимский, Центрально-Саянский, Ангарский и другие.

Важнейшим структурно-геологическим элементом рассматриваемой территории является Байкальская рифтовая зона (БРЗ), которая служит границей между платформенной и складчатой частью региона. Активное изучение БРЗ ведется с начала XX века отечественными и иностранными учеными (П.А. Кропоткин, Д.А. Черский, В.А. Обручев, Л.И. Салоп, Е.В. Павловский, Н.А. Флоренсов, Н.А. Логачев, Ю.А. Зорин, В.Д. Мац, Н.Ф. Уфимцев и др.). БРЗ является одной из крупнейших структур такого типа в континентальных блоках земной коры. Ее характерные черты – морфологическая выразительность рифтовых структур, интенсивный неоген- четвертичный вулканизм (ныне затухший), значительные геофизические аномалии, высокая сейсмичность и другие признаки новейшей тектоники [41]. В регионе постоянно фиксируются землетрясения, в том числе катастрофические, с опусканием отдельных участков земной коры (залив Провал и др.)

Рисунок 3 – Схематическая геологическая карта Байкальского региона [3]

Масштаб 1:5 000 000

Рисунок 4 – Схема тектонического районирования Байкальского региона [27] Структурно-формационные зоны (СФЗ): I – Ангаро-Ленская; II – Присаянская; III – Прибайкальская; IV – Байкальская; V – Олокито-Мамская; VI – Байкало-Витимская; VII – Хамар-Дабанская; VIII – Джида-Витимская; IX – Удино-Витимская; X – Саянская; XI – Баргузинская; XII – Джидинская; XIII – Малханская. Региональные разломы: А. Тектонические швы, разделяющие СФЗ: 1 – Прибайкальский; 2 – Прибортовой; 3 – Центрально-Саянский; 4 – Приморский (Даванский); 5 – Байкало- Витимский; 6 – Байкало-Муйский; 7 – Восточно-Байкальский; 8 – Байкало-Горбылякский; 9 – Джида-Витимский; 10 – Джидинский; 11 – Тунгуй-Кондинский; 19 – Тункинский (северо-тункинский); 23 – Удунгинский. Б. Тектонические швы, разделяющие подзоны и геоблоки III порядка, в т.ч. слабо проявленные на поверхности (2): 12 – Верхнее- Ангарский; 13 – Баргузинский; 14 – Удино-Витимский; 15 – Тугнуйский; 16 – Хилокский; 17 – Темниксикй; 18 – Снежинский; 19 – Тункинский; 20 – Савинский; 21 – Верхне- Китойский; 22 – Онотский; 24 – Торенский; 25 – Байкальский; 26 – Селенгинский; 27 – Балягинский; 28 – Арейский; 29 – Баргузино-Ингодинский; 30 – Ангарский; 31 – Право- Ангарский; 32 – Кудинский; 33 – Бельский; 34 – Жигаловский; 35 – Байкало- Желтуринский; 36 – Байкало-Таймырский; 37 – Манзурский; 38 – Катангский; 39 – Обусинский; 40 – Курин-Гуйский; 41 – Верхне-Ульканский; 42 – Верхнеленский; 43 – Илимский.

2.2. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА Исследования подземных вод Прибайкалья начались еще в XVIII веке, в основном это касалось описания минеральных источников. Первые сведения о минеральных водах встречаются у Э. Лаксмана и И. Георги. Изучение гидрогеологии Байкальского региона было положено работами И.Д. Черского и В.А. Обручева. Так, В.А. Обручев (1897) при изучении гидрогеологических условий Западного Забайкалья, указывал на связь минеральных вод с тектоникой и вулканизмом. Широкий размах гидрогеологические работы получают в 50-х годах XX века. Изучение подземных вод ведется В.Г. Ткачук, Н.И. Толстихиным, Е.В. Пиннекером, Б.И Писарским, В.Г. Ясько, АА. Дзюбой, И.С Ломоносовым, Н.А. Мариновым, В.М. Степановым, Ю.И. Кустовым, Ю.И. Блохиным, Б. М. Шенькманом, В.Н. Борисовым и другими исследователями. Кроме пресных подземных вод активно изучаются минеральные воды БРЗ (И.С. Ломоносов, Б.Г. Поляк, В.И. Кононов, Е.В. Пиннекер, Б.И. Писарский и другие). Результатом такого широкомасштабного изучения гидрогеологических особенностей стали многочисленные публикации и монографии (Гидрогеология СССР, 1968; Гидрогеология СССР, 1970; Минеральные воды …, 1961, 1962; Гидрогеология Прибайкалья, 1968; Ломоносов, 1974 и другие). В соответствии с принятым гидрогеологическим районированием, территория Байкальского региона расположена в пределах двух гидрогеологических регионов: Сибирского гидрогеологического бассейна и Байкало-Витимской гидрогеологической складчатой области [7]. Сибирский гидрогеологический бассейн В Сибирском гидрогеологическом бассейне на территории Байкальского региона выделяется бассейн пластовых вод первого порядка – Ангаро-Ленский артезианский бассейн, который в свою очередь делится на

четыре бассейна второго порядка: Иркутский, Приангарский, Киренгский, Илгинский. В данных четырех бассейнах сосредоточена основная часть разведанных эксплуатационных запасов подземных вод и до 80 % групповых и одиночных водозаборов Иркутской области. Основные эксплуатационные запасы сосредоточены в зоне интенсивного водообмена, мощностью не более нескольких сот метров. Для хозяйственного питьевого водоснабжения используются в основном первые от поверхности водоносные комплексы, сложенные породами различного возраста: от кембрия до голоцена. По химическому составу питьевые подземные воды большей частью имеют гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав с минерализацией менее 1 г/дм3. Подземные воды с минерализацией выше 1 г/дм3 формируются в пределах распространения загипсованных кембрийских и юрских отложений в зонах недостаточного питания (Балаганский, Куйтунский, Зиминский, Усть-Удинский, Черемховский районы). В пределах Иркутской области на Сибирской платформе выделяются основные гидрогеологические подразделения: 1) четвертичный водоносный комплекс (Q); 2) неоген-четвертичный водоносный комплекс (N-Q); 3) мел- неогеновый (K-N); 4) юрский (J); верхнекембрийско-нижнеордовикский (Є3- O1); 5) среднекембрийский (Є2); 6) нижне-среднекембрийский (Є1-2); 7) архей-протерозойская водоносная зона трещиноватости (AR-PR) (Государственная геологическая карта …, 20092). Четвертичный водоносный комплекс (Q) представлен отложениями отложениями пойм, надпойменных террас, приуроченных к озерно- ледниковым песчано-гавийно-галечниковым, глинистым отложениям долин рек и ручьев. Глубина залегания уровня вод 5-7 м, реже 40-70 м. Воды комплекса относятся к пласто-поровым и носят грунтовый характер. К данному комплексу приурочены наиболее крупные месторождения пресных питьевых подземных вод, но при эксплуатации они имеют

подчиненное положение, т.к. больше используются поверхностные воды и воды смежных водоносных горизонтов. Питание вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, подземных вод других горизонтов, а также поверхностными водами. Химический состав вод – гидрокарбонатный кальциево-магниевый, кальциево-натриевый, реже сульфатно-карбонатный с минерализацией 0,4- 0,5 г/дм3. Неоген-четвертичный водоносный комплекс (N-Q) является основным источником водоснабжения только в бассейне оз. Байкал. Мощность водоносного горизонта, включающего валунно-галечниково-песчаные отложения, достигает нескольких сот метров. Комплекс слабо изучен. Пресные воды пригодны для питья. Мел-неогеновый водоносный комплекс (K-N) распространен в верховьях р. Лена, Куда и относится к Киренгскому артезианскому бассейну (за пределами изученной нами территории). Литологический состав комплекса представлен суглинками, глинами, песками, бурыми углями мощностью от 10-70 до 300 м. Воды характеризуются повышенной минерализацией и жесткостью. Юрский водоносный комплекс (J) представлен терригенно- угленосными отложениями и характеризуется значительной литологической изменчивостью, что обуславливает фильтрационную неоднородность комплекса. Нередко комплекс отделен от нижезалегающих гидрогеологических подразделений водоупорной домезозойской корой выветривания, в местах ее отсутствия имеет место хорошая гидравлическая связь с другими водоносными комплексами. В данном комплексе разведано значительное количество месторождений пресных питьевых подземных вод, качество и количество которых зависят от геолого-структурных условий и увлажнения территории. Так, в пределах тектонических поднятий, совпадающих с районами недостаточного увлажнения, водоносные горизонты обладают 23

незначительными запасами, а качество в большинстве случаев не удовлетворяет требованиям (Тулунский, Зиминский, Заларинский, Черемховский, Усольский, Ангарский, Иркутский районы). Напротив, в пределах тектонических впадин, где мощность отложений достигает сотен метров, формируются значительные ресурсы подземных вод, качество которых определяется гидрогеохимической зональностью. В пределах комплекса выделяется три зоны: 1) верхняя зона подземных вод гидрокарбонатно-кальциевого состава с высоким значением Eh; 2) зона глеевых вод с низким положительным значением Eh и высокими концентрациями Fe и Mn; 3) зона гидрокарбонатных натриевых вод с повышенными концентрациями сероводорода и фтора. Небольшая мощность верхней зоны (40-70 м) иногда приводит к вскрытию скважинами нижнего глеевого горизонта (мощность 10-20 м), что выражается в обогащении вод растворенными формами железа (более 0,3 мг/дм3) и марганца (более мг/дм3). Верхнекембрийско-нижнеордовикский комплекс (Є3-O1) распространен в центральной части Иркутской области. Литологический состав представлен песчаниками, доломитами, известняками с прослоями алевролитов и аргиллитов. Мощность отложений достигает 520 м. Данный комплекс имеет хорошую водообильность и гидравлическую связь с перекрывающими водоносными подразделениями. По химическому составу воды являются гидрокарбонатными с минерализацией не более 0,5-1 г/дм3. Среднекембрийский водоносный комплекс (Є2) представлен алевролитами, аргиллитами, мергелями и песчаниками мощностью до 750 м. Химический состав подземных вод в зависимости от условий залегания и вещественного состава пород изменяется от гидрокарбонатного до сульфатного и хлорид-сульфатного. Наличие сульфатов связано с

загипсованностью пород, а хлоридов – с разгрузкой напорных подземных вод в долинах крупных рек. Гидрокарбонатные воды встречаются в северной части Иркутской области (к северу от пгт Качуг). Гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатные и хлоридно-сульфатные воды распространены преимущественно в Южном Приангарье. Минерализация обычно превышает 1,0 г/дм3. Нижне-среднекембрийский водоносный комплекс (Є1-2) состоит из доломитов, известняков, мергелей, ангидритов, гипса, каменной соли. Химический состав отличается широким разнообразием: вблизи складчатых областей воды имеют преимущественно гидрокарбонатный состав с минерализацией не более 1 г/дм3. По мере удаления в составе подземных вод появляются хлор- и сульфат-ионы, минерализация увеличивается до 1-3 г/дм3. Архей-протерозойская водоносная зона трещиноватости (AR-PR) приурочена к осадочным метаморфизованным породам венда, рифея, архей- протерозойским интрузиям. Осадочные породы представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, доломитами и известняками модностью до 750 м, интрузии – гранитами и гнейсами. Зона слабо изучена. Байкало-Витимская гидрогеологическая складчатая область Территория Байкало-Витимской гидрогеологической складчатой области характеризуется чрезвычайно сложным гидрогеологическим строением. Согласно гидрогеологическому районированию, она состоит из трех крупных гидрогеологических массивов: 1) Витимо-Патомский, 2) Байкальский, 3) Малхано-Становый. При этом наши районы исследования расположены на территории Байкальского гидрогеологического массива, поэтому далее мы приводим характеристику только этого района. Байкальский гидрогеологический массив В пределах Байкальского гидрогеологического массива выделяются структуры более низкого порядка:

1) межгорные бассейны подземных вод, сформированные в континентальных отложениях, слагающих тектонические впадины мезозойского и кайнозойского возраста; 2) гидрогеологические массивы горных структур, сложенных магматическими и метаморфическими породами. В пределах данного массива расположены следующие гидрогеологические объекты, в пределах которых проводились наши исследования: 1) Тункинский артезианский бассейн; 2) Зун-Муринский наложенный вулканогенный бассейн; 3) Хамар-Дабанский гидрогеологический массив трещинных вод; 4) Джида-Удинский артезианский бассейн; 5) Селенгинский гидрогеологический массив трещинных вод; 5) Усть-Баргузинский артезианский бассейн. Также важное значение для хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют воды четвертичных отложений и трещинно-жильные воды тектонических разломов [12], [13]. Тункинский артезианский бассейн Бассейн приурочен к одноименной впадине к юго-западу от оз. Байкал. Водовмещающие породы представлены песками, валунно-галечными отложениями. Водоупорами служат горизонты глин и алевролитов. Химический состав вод преимущественно гидрокарбонатный натриевый, минерализация достигает 0,9 г/дм3. Питание осуществляется за счет атмосферных осадков, трещинно-жильных вод тектонических разломов и вод зоны трещиноватости кристаллического фундамента. Зун-Муринский наложенный вулканогенный бассейн Расположен в административном отношении на территории Закаменского и Тункинского районов Республики Бурятия. Бассейн представлен водоносным комплексом трещинных вод неогеновых базальтов. Химический состав вод – преимущественно гидрокарбонатный кальциево- магниевый.

Хамар-Дабанский гидрогеологический массив трещинных вод Распространен в пределах юго-западной и западной части Республики Бурятия. В пределах массива распространены воды зон трещиноватости магматических и метаморфических пород. По химическому составу воды являются гидрокарбонатными натриево-кальциевыми, кальциево- магниевыми с минерализацией 0,2-0,5 г/дм3. Питание осуществляется, главным образом, за счет инфильтрации атмосферных осадков и конденсационных вод. Джида-Удинский артезианский бассейн Данный бассейн приурочен к цепочке впадин нежнемелового возраста, протягивающихся с юго-запада на северо-восток из бассейна р. Джида в бассейн р. Уда. В пределах комплекса выделяются трещинно- пластовые воды нижнемеловых отложений. Литологический состав водовмещающих пород представлен песчаниками, алевролитами и конгломератами. По химизму воды характеризуются неоднородным составом: общей закономерностью для вод является увеличение минерализации с глубиной (от 0,5 до 5 г/дм3) при изменении состава от гидрокарбонатного кальциевого до сульфатно-хлоридного натриевого. Питание подземных вод бассейна происходит за счет трещинных вод горного обрамления и атмосферных осадков. Селенгинский гидрогеологический массив трещинных вод Массив приурочен к восточной части Республики Бурятия, к правобережью р. Селенга. В составе массива развиты водоносные комплексы зон трещиноватости 1) верхнепалеозойских вулканогенных образований, 2) магматических и метаморфических образований. Первый тип вод развит в эффузивных породах основного и кислого состава. Химический состав преимущественно гидрокарбонатный кальциевый и магниево-кальциевый с минерализацией 0,1-0,3 г/дм3. Второй тип по химическому составу характеризуется как гидрокарбонатный натриево-кальциевый, кальциево-магниевый с минерализацией 0,2-0,5 г/дм3. 27

Усть-Баргузинский артезианский бассейн Бассейн приурочен к одноименной впадине на восточном побережье оз. Байкал. Водоносные комплексы приурочены к следующим водовмещающим породам: четвертичным аллювиальным, аллювиально- пролювиальным, озерным отложениям и неогеновым песчаникам с прослоями глинистых сланцев, аргиллитов. Химический состав вод неогенового водоносного комплекса – гидрокарбонатный кальциево- магниевый и натриево-кальциевый с низкой минерализацией (менее 0,2 г/дм3). Водоносный комплекс порово-пластовых вод четвертичных аллювиальных и аллювиально-пролювиальных отложений Воды данного комплекса приурочены к долинам крупных рек (Селенга, Иркут, Джида, Уда, Баргузин и др.). Литологический состав водовмещающих пород представлен галечниками, песками с прослоями супесей и суглинков. Мощность комплекса – 10-50 м, в отдельных случаях достигает 100 м. Химический состав вод характеризуется как гидрокарбонатный кальциевый с минерализацией 0,2-0,5 г/дм3. Питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и водами других водоносных комплексов, разгрузка которых происходит в речные долины. Данный комплекс является одним из основных источников водоснабжения. Трещинно-жильные воды зон тектонических разломов Воды данного типа связаны с многочисленными разрывными нарушениями на территории Забайкалья. По химическому составу ничем не отличаются от окружающих водоносных комплексов: имеют преимущественно гидрокарбонатный кальциевый состав с минерализацией 0,2-0,4 г/дм3.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД Объектом исследования являются поверхностные и подземные воды, пробы которых были отобраны из рек, скважин и колодцев, а также солевые отложения питьевых вод Байкальского региона. Предметом исследования является элементный и вещественный состав вод и накипи. Работы по отбору проб природных вод проводились в период с 16.06.2015 по 21.06.2015 гг. на территории Байкальского региона, в следующих районах (рисунок 5): Иркутская область: правобережье и левобережье р. Ангара в пределах Усть-Ордынского Бурятского округа. 2. Республика Бурятия: 2.1. Закаменский район; 2.2. Боргойская впадина; 2.3. Пригород г. Улан-Удэ; 2.4. Усть-Баргузинская впадина 2.5. Тункинская котловина. Были заимствованы данные химического состава образцов накипи питьевых вод, отобранные сотрудниками кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета (ГЭГХ ТПУ).

Рисунок 5 – Карта-схема размещения изученных районов Цифрами обозначены районы исследования: 1 – правый берег р. Ангара, 2 – левый берег р. Ангара, 3 – Закаменский район, 4 – Боргойская впадина, 5 – Усть-Баргузинская впадина, 6 – Тункинская котловина, 7 – пригород г. Улан- Удэ.

Отбор проб воды Качество отбора пробы воды играет большую роль в процессе установления истинного состава воды. При отборе пробы воды соблюдают ряд условий. 1. Анализируемые компоненты воды должны сохраняться в пробе. - 2- 2+ Быстроменяющиеся компоненты вод (рН, HCO3 , CO3 , CO2св, Fe , 3+ + - o Fe , NH4 , NO2 , t , Eh) определяют на точке отбора проб по специальным полевым методикам 2. Проба воды должна быть представительной, т.е. оптимальной по объему.

3. Кроме того, на качество пробы могут оказывать неблагоприятное влияние субъективные факторы, а именно: - неправильное взятие пробы воды для анализа, - неудачный способ вскрытия пробы, - загрязнение пробы воды. Учитывая ряд этих условий, отобранные пробы воды были помещены в заранее подготовленную чистую посуду. Пробы воды собирались в пластиковые 1.5 л бутылки для анализа макрокомпонентов и в полипропиленовые бутылки на 250 мл для анализа микрокомпонентов. Получение таких характеристик как pH, окислительно- восстановительный потенциал, температура проводилось с помощью приборов. Определение координат и отметок абсолютных высот проводилось с помощью GPS-навигатора.

Лабораторно-аналитические исследования Основные использованные аналитические методы исследования были направлены на определение элементного состава проб воды. Все отобранные пробы, анализировались в лабораториях, имеющих сертификат и работающих по аттестованным методикам (табл.1). Последующий полный химический анализ отобранных проб проводился в ПНИЛ гидрогеохимии НОЦ «Вода» ИПР ТПУ.

Количественный химический анализ отобранных проб был проведен масс-спектрометрическим методом. Микроэлементный состав выполнен на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7500 a, а также методом атомно-эмиссионной спектроскопии с ИСП (iCAP 6300 Duo, Thermo Scientific). Чувствительность метода составляет 10-6 мг/л. Для анализа использовалась деионизованная вода из установки Direct–Q3UV Millipore c удельным сопротивлением 18,2 MΩcm при 250С.

ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА 4.1 МАКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ Для изучения химического состава питьевых вод исследуемой территории было отобрано 20 проб, схема расположения которых представлена на рисунке 6. После проведения лабораторного анализа получен результат – содержание компонентов в исследуемых водах. Данные содержатся в таблице 2.

Рисунок 6 – Схематическая карта точек опробования природных вод Байкальского региона

Таблица 2 – Химический состав питьевых природных вод Байкальского региона - 2- - 2+ 2+ + + общ № лаб Место отбора рН CO2 HCO3 SO4 Cl Ca Mg Na К Si Fe Об.ж. Мин. Ед.изм. ед.рН мг/л мг-э/л мг/л

ПДК 6,5-9 500 350 200 7,3 0,3 (1) 7

1 п. Кутулик, водокачка 7,2 34 662 296 123 273 97 81 2,9 7,2 <0,05 21,60 1535 2 с. Зоны, водокачка 7,1 29 426 113 94 184 28 18,5 4,7 5,9 11,5 11,50 873 3 с. Куйта, колодец 7,06 34 462 93 26,2 135 39 18 3,6 3,4 0,1 10,00 778 4 с.Горхон, р. Обуса 8,1 212 43,7 3,6 3,6 14,6 4,9 0,84 12,8 0,2 4,30 341 5 с.Горхон, скв. 7,9 212 41 3,7 56,5 17,7 7,7 1 5,2 17 4,3 340 6 с.Обуса, водокачка 7,6 241 68 3,7 66,5 24,4 9,2 1,09 6,9 <0,05 5,4 414 7 п.Оса, водокачка 7,8 315 9,6 0,95 49,5 24 19,1 0,93 6,2 <0,05 4,4 419 8 с.Тараса, водокачка 7,5 10,1 310 79 5,4 99 24 8,3 1,08 9,1 <0,05 6,95 528 9 Вышка, водокачка 7,6 212 0,4 1,1 57 9,1 2 3,5 11,3 1,5 3,6 285

10 п.Жемчуг, водокачка 7,4 10,9 154 0,36 1,2 33,5 9,1 4,1 1,17 2,6 2,2 2,4 203 11 п.Аршан, водокачка 7,9 135 26,4 0,6 35,5 11 1,4 1,7 8,0 <0,05 2,7 212

12 г.Улан-Удэ. Скв. 7,2 34 515 248 100 187 66 82 5 6,9 0,07 14,7 1202 13 г.Улан-Удэ. Скв. 7,6 221 18 5,05 51,5 11,3 12,3 1,6 7,1 <0,05 3,5 321

14 г.Улан-Удэ. Скв. 7,8 11 389 49 10,6 48,5 17,7 86 2,7 6,4 <0,05 3,8 603 15 г.Улан-Удэ. Скв. 7,6 306 94 15,7 66,5 23,2 55 2 7,8 <0,05 5,2 562 16 с.Боргой, колодец 7,7 326 14 8,9 50,5 27 32 1,6 6,3 <0,05 4,7 460 17 с.Белоозерск, водокачка 8,4 452 88 11,6 6 4,1 211 0,5 5,3 <0,05 0,64 773

18 с.Закаменск, скв. 6,8 12,8 86,6 68 2,4 37,5 11 6,1 0,85 6,6 0,28 2,8 212 19 п.Усть-Баргузин, колодец 6,2 16,7 30,5 50 36 36,5 11,6 21 2,1 9,2 0,07 2,8 188 20 с.Макаринино, скв. 6,6 18 62,2 31,5 21,6 32,5 8,5 21,9 0,8 7,3 <0,05 2,4 179

Среди изученных образцов питьевых вод по величине общей минерализации лишь две точки относятся к слабосолоноватым (пос.Кутулик и скважина в г.Улан-Удэ), остальные же можно классифицировать как: ультрапресные (пос.Усть-Баргузин и с.Макаринино), умеренно пресные (с.Горхон, с.Обуса, пос.Оса, пос.Вышка, пос.Жемчуг, пос.Аршан, скв. г.Улан-Удэ, с.Боргой, с.Закаменск) и собственно пресные (с.Зоны, с.Куйта, с.Тараса, скв. г.Улан-Удэ, с.Белоозерск) (табл.2). В целом, значения варьируют от 0,18 до 1,5 г/л, а среднее составляет 0,5 г/л (табл.4). С целью выяснения причин такого разброса значений предпринята попытка разделения исследуемой территории по районам, что могло бы отразить геоморфологическую закономерность в особенностях химического состава природных вод. Так, например, пос.Кутулик, с.Зоны и с.Куйта располагаются в Иркутско-Черемховской равнине, для которой характерно малое количество осадков, что способствует накоплению основных ионов в природных водах, среднее значение минерализации составляет 1 г/л (табл.3). Таблица 3 – Средние значения показателей общей минерализации, рН и общей жесткости. Район Место отбора Минерализация, г/л рН Общая жесткость, мг-экв/л п. Кутулик, водокачка 1 с. Зоны, водокачка 1 7,1 14,4 с. Куйта, колодец с.Горхон, р. Обуса с.Горхон, скв. 2 с.Обуса, водокачка 0,4 7,8 5,1 п.Оса, водокачка с.Тараса, водокачка Вышка, водокачка п.Жемчуг, водокачка 3 0,2 7,4 2,9 п.Аршан, водокачка с.Закаменск, скв. г.Улан-Удэ. Скв. г.Улан-Удэ. Скв. 4 0,7 7,5 6,8 г.Улан-Удэ. Скв. г.Улан-Удэ. Скв. с.Боргой, колодец 5 0,6 8 2,7 с.Белоозерск, водокачка п.Усть-Баргузин, колодец 6 0,18 6,4 2,6 с.Макаринино, скв.

Следующий район Иркутской области, в наших данных представлен точками с.Горхон, с.Обуса, с.Оса и с.Тараса, относится к лесостепной зоне и характеризуется равнинным рельефом, расчлененным речными долинами, в среднем сумма ионов равняется 0,4 г/л. В Тункинском районе Республики Бурятия были отобраны точки (пос.Жемчуг и пос.Аршан). Данная территория относится к Тункинской котловине, а именно к подножию Восточных Саян. Отношение исследуемой территории к зоне горно-таежных областей объясняет низкое значение общей минерализации природных вод (0,2 г/л). К этой же группе, объединяемой геоморфологией, можно отнести точку опробования в с.Закаменск. Более интересная картина наблюдается в природных подземных водах, отобранных из скважин разных районов г.Улан-Удэ. Здесь, значение минерализации варьирует от 0,3 до 1,2 г/л, в среднем же составляет 0,7 г/л. Это может быть следствием протяженности города в Иволгино-Удинской межгорной впадине, располагающейся в пределах горных хребтов Хамар- Дабан и Улан-Бургасы. Природные воды Джидинского района (с.Боргой и с.Белоозерск) в целом можно охарактеризовать как собственно пресные, среднее значение минерализации составляет 0,6 г/л. И последний район, относящийся к Баргузинской межгорной котловине (пос.Усть-Баргузин и с.Макаринино) характеризуется низким средним значением общей минерализации – 0,18 г/л. В соответствии со значениями величины pH можно выделить два основных типа вод: нейтральные, их значения среди изученных природных вод варьируют от 6,6 (с.Макаринино) до 7,4 (пос.Жемчуг), и слабощелочные – от 7,5 (с.Тараса) до 8,4 (с.Белоозерск). Однако в пос.Усть-Баргузин воды, отобранные из колодца, являются слабокислыми, их величина pH составляет 6,2 (табл.2).

В целом, анализируя природные воды Байкальского региона, зависимости между показателями общей минерализации и величины рН не выявлено (рис. 7).

Рисунок 7 – Зависимость величины рН от показателя общей минерализации, г/л. По показателю общей жесткости, воды исследуемой территории преимущественно относятся к мягким – от 0,64 (с.Белоозерск) до 3,8мг-экв/л (г.Улан-Удэ), средней жесткости – от 4,3 (с.Горхон) до 6,95 мг-экв/л (с.Тараса), однако, встречаются жесткие – с.Куйта (10 мг-экв/л) и с.Зоны (11,5 мг-экв/л), а также очень жесткие воды – скважина в г.Улан-Удэ (14,7 мг-экв/л) и пос.Кутулик (21,6 мг-экв/л) (табл.2). Потому как основные компоненты, обуславливающие жесткость воды, являются так же и превалирующими среди изучаемых нами питьевых вод, очевидна связь между показателями общей жесткости и общей минерализацией (рис.8).

Рисунок 8 - Зависимость показателя общей жесткости от величины общей минерализации 36

Эта связь наблюдается и в территориальном отношении. Так, для района (пос.Усть-Баргузин и с.Макаринино) с меньшим средним значением минерализации (0,18 г/л) характерна наименьшая средняя величина общей жесткости (2,6 мг-экв/л), и наоборот, район (пос.Кутулик, с.Зоны и с.Куйта), отличающийся наибольшим средним значением общей жесткости (14,4 мг- экв/л), характеризуется наибольшим средним значением минерализации – 1 г/л (табл.3). В целом, изучая данные химического состава питьевых вод, можно выделить максимальные значения среди анионов – гидрокарбонаты, среднее содержание которых составляет 286,5 мг/л, среди катионов преобладает – кальций, содержание которого в среднем составляет 75,5 мг/л. Наименьшим содержанием среди анионов отличаются хлориды, их средние значения равны 0,6 мг/л; катионов – калий, содержание которого составляет 1,9 мг/л. Более подробные сведения представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Максимальные, минимальные и средние значения компонентов питьевых вод Байкальского региона

Компонент раствора Ед. изм. Максимальное Минимальное Среднее Минерализация г/л 1,5 0,18 0,5 рН 8,4 6,2 7,5

СО2св. 34 10,1 21 - HCO3 662 30,5 286,5 2- SO4 296 0,4 71,5 Cl- 123 0,6 23,8 Ca2+ 273 3,6 75,5 мг/л Mg2+ 97 4,1 24 Na+ 211 1,4 35,1 К+ 5 0,5 1,9 Feобщ 17 0,07 3,7 Si 12,8 2,6 7,1 Общая жесткость мг-экв/л 21,6 0,6 5,9

Зависимость содержания анионов представлена на рисунке 9, который показывает, что с увеличением минерализации раствора увеличивается и концентрация основных анионов.

Рисунок 9 - Зависимость содержаний основных анионов природных вод Байкальского региона от величины общей минерализации

Содержание преобладающих катионов (Ca, Mg) увеличивается с ростом величины общей минерализации (рис.10). Однако связи между ростом содержания Na и K и суммой ионов не выявлено.

Рисунок 10 - Зависимость содержаний основных катионов природных вод Байкальского региона от величины общей минерализации

Что касается содержания кремния в природных водах Байкальского региона, то его значения варьируют от 2,6 до 12,8 г/л, среднее составляет 7,1 г/л (табл.). Однако зависимостей между содержанием Si и величины общей минерализации не выявлено (рис.11).

Рисунок 11 – Зависимость содержания Si от величины общей минерализации

Также, наблюдаются относительно высокие содержания Feобщ в природных питьевых водах Байкальского региона, его значения варьируют от 0,07 до 17 мг/л, среднее – 3,7 мг/л. Преимущественно, химический состав питьевых вод Байкальского региона по классификации С.А. Щукарева является гидрокарбонатным кальциевым. Для более подробной общей характеристики химического состава всех исследуемых вод была применена формула М. Г. Курлова, которая приведена в таблице 5. Таблица 5 - Формула Курлова для питьевых вод Байкальского региона Номер Место отбора Формула Курлова Гидрохимический тип пробы

Сульфатно- 퐻퐶푂344푆푂425푁푂317퐶퐼14 1 п. Кутулик, М1,54 푝퐻 7,2 гидрокарбонатная водокачка 퐶푎54푀푔32푁푎14 магниево-кальциевая

퐻퐶푂358퐶퐼23푆푂419 Гидрокарбонатная 2 с. Зоны, М0,87 푝퐻 7,1 водокачка 퐶푎74푀푔18푁푎6퐾1 кальциевая

퐻퐶푂372푆푂419퐶퐼8푁푂31 Гидрокарбонатная 3 с. Куйта, М0,78 푝퐻 7,1 колодец 퐶푎62푀푔30푁푎7퐾1 магниево-кальциевая

퐻퐶푂377푆푂420퐶퐼2 Гидрокарбонатная 4 с.Горхон, р. М0,34 푝퐻 8,1 Обуса 퐶푎68푀푔27푁푎6 магниево-кальциевая

퐻퐶푂378푆푂419퐶퐼2푁푂31 Гидрокарбонатная 5 М 푝퐻 7,9 с.Горхон, скв. 0,34 퐶푎61푀푔31푁푎7퐾1 магниево-кальциевая

Сульфатно- 퐻퐶푂371푆푂426퐶퐼2푁푂31 6 с.Обуса, М0,41 푝퐻 7,6 гидрокарбонатная водокачка 퐶푎58푀푔35푁푎7 магниево-кальциевая

퐻퐶푂393푆푂44푁푂31 Гидрокарбонатная 7 п.Оса, М0,42 푝퐻 7,8 водокачка 퐶푎47푀푔37푁푎16 магниево-кальциевая

퐻퐶푂372푆푂423푁푂33퐶퐼2 Гидрокарбонатная 8 с.Тараса, М0,53 푝퐻 7,5 водокачка 퐶푎68푀푔27푁푎5 магниево-кальциевая

퐻퐶푂398푁푂31퐶퐼2 Гидрокарбонатная 9 Вышка, М0,29 푝퐻 7,6 водокачка 퐶푎76푀푔20푁푎2퐾2 кальциевая

퐻퐶푂398퐶퐼1 Гидрокарбонатная 10 п.Жемчуг, М0,2 푝퐻 7,4 водокачка 퐶푎64푀푔28푁푎7퐾1 магниево-кальциевая

퐻퐶푂379푆푂420퐶퐼1푁푂31 Гидрокарбонатная 11 п.Аршан, М0,21 푝퐻 7,9 водокачка 퐶푎64푀푔32푁푎2퐾2 магниево-кальциевая Сульфатно- 퐻퐶푂347푆푂429퐶퐼16푁푂37 12 г.Улан-Удэ. М1,2 푝퐻 7,2 гидрокарбонатная Скв. 퐶푎51푀푔29푁푎19퐾1 магниево-кальциевая

퐻퐶푂388푆푂49퐶퐼3 Гидрокарбонатная 13 г.Улан-Удэ. М0,32 푝퐻 7,6 Скв. 퐶푎63푀푔23푁푎13퐾1 кальциевая

퐻퐶푂383푆푂413퐶퐼4 Гидрокарбонатная 14 г.Улан-Удэ. М0,6 푝퐻 7,8 Скв. 푁푎49퐶푎32푀푔19퐾1 магниево-натриевая Сульфатно- 퐻퐶푂367푆푂426퐶퐼6푁푂31 гидрокарбонатная 15 г.Улан-Удэ. М0,56 푝퐻 7,6 Скв. 퐶푎43푁푎31푀푔25퐾1 магниево-натриево- кальциевая

퐻퐶푂387푆푂45퐶퐼4푁푂34 Гидрокарбонатная 16 с.Боргой, М0,46 푝퐻 7,7 колодец 퐶푎41푀푔36푁푎23퐾1 магниево-кальциевая

퐻퐶푂377푆푂419퐶퐼3 Гидрокарбонатная 17 с.Белоозерск, М0,77 푝퐻 8,4 водокачка 푁푎93퐶푎3푀푔3 натриевая Сульфатно- 퐻퐶푂347푆푂447푁푂34퐶퐼2 18 с.Закаменск, М0,21 푝퐻 6,8 гидрокарбонатная скв. 퐶푎61푀푔29푁푎9퐾1 магниево-кальциевая

п.Усть- 푁푂 35푆푂 27퐶퐼26퐻퐶푂 13 Хлоридно-сульфатно- 19 М 3 4 3 푝퐻 6,2 нитратная магниево- Баргузин, 0,19 퐶푎49푀푔25푁푎24퐾1 колодец кальциевая Гидрокарбонатно- 푁푂332퐻퐶푂330푆푂420퐶퐼18 20 с.Макаринино, М0,18 푝퐻 6,6 нитратная натриево- скв. 퐶푎49푁푎29푀푔21퐾1 кальциевая

Анализируя макрокомпонентный состав можно сделать вывод, что воды Байкальского региона преимущественно гидрокарбонатные кальциевые, по степени общей минерализации в основном являются пресными.

4.2. МИКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ Для изучения микрокомпонентного состава питьевых вод Байкальского региона были выбраны некоторые химические элементы, значения содержаний которых представлены в таблице 6.

В целом, наибольшим значением отличается Sr (0,2-3,3 мг/л), наименьшими U и Zn, среднее содержание которых составляет 6 и 13,9 мкг/л соответственно (табл.6). Наиболее высокое содержание Li обнаружено в пос.Кутулик (102 мкг/л), наибольшее содержание Zn в с.Боргой, достигает 104 мкг/л. Примечательно высокое содержание Al в с.Горхон, оно составляет 3,8 мг/л. В пробах питьевых вод, отобранных из скважин в г.Улан-Удэ отмечаются высокие содержания B (88мкг/л), Mn (0,9мг/л), Sr (3,3мг/л) и U (59мкг/л).

С целью объяснения такого разброса значений в содержаниях химических элементов была построена зависимость содержания микрокомпонентов от величины общей минерализации (рис.12а) и рН (рис12б), которая демонстрирует отсутствие каких-либо закономерностей в распространении элемента.

А)

Б)

Рисунок 12 – Зависимость содержаний химических элементов от минерализации (а) и рН(б)

Таблица 6 - Микрокомпонентный состав питьевых природных вод Байкальского региона

Место отбора Li B Al Mn Zn Sr Ba U

ед.изм. мкг/л

1 п. Кутулик, водокачка 102 45 6 4,5 2,4 3035 42 6,3 2 с. Зоны, водокачка 61 54 1 605 5 362 71 0,0 3 с. Куйта, колодец 21 23 1 310 1,3 1005 40 2 4 с.Горхон, р. Обуса 5,5 33 33 301 1 529 124 1 5 с.Горхон, скв. 15 51 3856 468 28,3 1113 208 2 6 с.Обуса, водокачка 13 69 1,1 1,0 1 1630 21 2 7 п.Оса, водокачка 9,5 30 1,2 2,2 3,3 791 83 4 8 с.Тараса, водокачка 57 24 1 0,5 1 672 37 0,7 9 Вышка, водокачка 5 6 4 838 2,6 374 153 0,1 10 п.Жемчуг, водокачка 2 7 26 391 1,7 232 28 0,0 11 п.Аршан, водокачка 3,4 2 2,5 1 0,4 418 49 1,7 12 г.Улан-Удэ. Скв. 23 88 29 4,5 28 1431 36 59 13 г.Улан-Удэ. Скв. 11 6 1,6 186 1,3 617 83 4,5 14 г.Улан-Удэ. Скв. 50 32 2 21 1,2 1783 15 21 15 г.Улан-Удэ. Скв. 22 22 0,5 901 0,2 3280 41 5,5 16 с.Боргой, колодец 17 32 39,5 11,6 104 1464 35 8 17 с.Белоозерск, водокачка 4,3 53 2,4 8 1,1 422 15 1 18 с.Закаменск, скв. 27 11 2,2 5,4 18 472 18 1 19 п.Усть-Баргузин, колодец 3,4 8 21 19,2 75 412 56 0,1 20 с.Макаринино, скв. 5 20 0,7 0,2 1,7 185 55 0,2 Содержание элемента в питьевых водах Среднее 23 31 202 190 14 1011 61 6 Максимальное 102 88 3856 901 104 3280 208 59 Минимальное 2 2 0,5 0,2 0,2 185 15 0,004

4.3. КАЧЕСТВО ПИТЬЕВЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА Питьевые воды нецентрализованного водоснабжения должны соответствовать нормам, указанным в СанПиН 2.1.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения». Основные нормируемые показатели содержатся в таблице 7. Таблица 7 – Нормируемые показатели питьевых вод Байкальского региона

№ лаб Место рН Об.ж. Мин. п/п отбора ед.рН мг-э/л мг/л Норматив 6-9 7-10 1000 1 п. Кутулик, водокачка 7,2 21,60 1535 2 с. Зоны, водокачка 7,1 11,50 873 3 с. Куйта, колодец 7,06 10,00 778 4 с.Горхон, р. Обуса 8,1 4,30 341 5 с.Горхон, скв. 7,9 4,3 340 6 с.Обуса, водокачка 7,6 5,4 414 7 п.Оса, водокачка 7,8 4,4 419 8 с.Тараса, водокачка 7,5 6,95 528 9 Вышка, водокачка 7,6 3,6 285 10 п.Жемчуг, водокачка 7,4 2,4 203 11 п.Аршан, водокачка 7,9 2,7 212 12 г.Улан-Удэ. Скв. 7,2 14,7 1202 13 г.Улан-Удэ. Скв. 7,6 3,5 321 14 г.Улан-Удэ. Скв. 7,8 3,8 603 15 г.Улан-Удэ. Скв. 7,6 5,2 562 16 с.Боргой, колодец 7,7 4,7 460 17 с.Белоозерск, водокачка 8,4 0,64 773 18 с.Закаменск, скв. 6,8 2,8 212 19 п.Усть-Баргузин, колодец 6,2 2,8 188 20 с.Макаринино, скв. 6,6 2,4 179 Природные питьевые воды Байкальского региона в большинстве своем соответствуют нормам качества вод, за исключением нескольких точек (пос.Кутулик, с.Зоны, г.Улан-Удэ), где наблюдаются превышения по таким показателям как общая жесткость и общая минерализация вод. Однако, данные превышения не критичны, так как в связи с предподготовкой для использования в хозяйственно-бытовых целях, воды становятся более мягкими, следовательно, и более пресными. Предельно допустимые концентрации веществ в воде, используемых для питьевых целей, представлен в ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые

концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». Данные нормативы используются и для вод подземных и поверхностных источников, централизованного и нецентрализованного водоснабжения населения, а также содержат полный перечень нормируемых веществ. Данные содержаний элементов, среди которых были обнаружены превышения ГН, содержатся в таблице 8. Таблица 8 – Содержание химических элементов, превышающих величину ПДК в природных водах Байкальского региона, мг/л Наименование Fe Аl Be Si Li Mg Mn Ni NO вещества 3 общ 0,2 0,0002 0,03 Величина ПДК (0,5) 10 50 0,1 0,02 45 0,3 (в) (в) * Лимитирующий орг. орг. орг. орг. показатель мут с.-т. с.-т. с.-т. прив с.-т. с.-т. окр. окр. вредности н. к. Класс опасности 3 1 2 2 3 3 2 3 3 п. Кутулик, 0,1 66 258 водокачка с. Зоны, водокачка 0,06 0,6 11,5

с. Куйта, колодец 0,3

с.Горхон, скв. 4 0,0005 13 0,5 17

с.Тараса, водокачка 0,06

Вышка, водокачка 0,8 1,5

п.Жемчуг, 11 0,4 2,2 водокачка г.Улан-Удэ. Скв. 0,2

г.Улан-Удэ. Скв. 0,05

г.Улан-Удэ. Скв. 0,9

п.Усть-Баргузин, 0,03 84 колодец с.Макаринино, скв. 66

Таким образом, из 20 точек опробования лишь 8 точек полностью соответствуют нормам качества питьевых вод (табл.9),еще в 8 точках обнаружено несущественное ухудшение качества, Остальные точки (пос.Кутулик, с.Зоны, с.Горхон, пос.Жемчуг и г.Улан-Удэ) имеют существенные отклонения от норм качества воды. Преимущественно,

загрязнителями выступают такие элементы как Feобщ и Mn. 45

Таблица 9 - Качество питьевых вод нецентрализованного водоснабжения, Байкальского региона

Качество питьевой воды в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.1175-02 по органолептическим, микробиологическим и химическим показателям Населенный пункт Существенное Соответствие Несущественное ухудшение требованиям СанПиН ухудшение качества качества 2.1.1175-02 (показатели) * (показатели)*

п. Кутулик, водокачка не соответствует Li, Mg, NO3

с. Зоны, водокачка не соответствует Li Mn, Feобщ с. Куйта, колодец не соответствует Mn с.Горхон, р. Обуса соответствует Be, Si, Al, Mn, не соответствует с.Горхон, скв. Feобщ

с.Обуса, водокачка соответствует п.Оса, водокачка соответствует с.Тараса, водокачка не соответствует Li Вышка, водокачка не соответствует Mn, Feобщ п.Жемчуг, водокачка не соответствует Si Mn, Feобщ п.Аршан, водокачка соответствует г.Улан-Удэ. Скв. соответствует г.Улан-Удэ. Скв. не соответствует Mn г.Улан-Удэ. Скв. не соответствует Li г.Улан-Удэ. Скв. не соответствует Mn с.Боргой, колодец соответствует с.Белоозерск, водокачка соответствует с.Закаменск, скв. соответствует п.Усть-Баргузин, колодец не соответствует Ni, NO3 с.Макаринино, скв. не соответствует NO3 Примечание: * - Приказ Роспотребнадзора от 28.12.2012 № 1204 «Об утверждении Критериев существенного ухудшения качества питьевой воды и горячей воды, показателей качества питьевой воды, характеризующих ее безопасность, по которым осуществляется производственный контроль качества питьевой воды, горячей воды и требований к частоте отбора проб воды»

ГЛАВА 5. ГЕОХИМИЯ КАРБОНАТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПИТЬЕВЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА 5.1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КАРБОНАТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПРИРОДНЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА Вода участвует практически во всех процессах развития Земли, поэтому ее изучение, выявление закономерностей формирования, эволюции, распространения и использования является важным аспектом. Одним из наиболее важных является вопрос формирования химического состава воды и влияния различных факторов на данный процесс [43]. С целью выявления особенностей природных вод Байкальского региона проанализированы данные химического состава воды исследуемой территории. Потому как преобладающими ионами являются гидрокарбонат и кальций, которые, в свою очередь, образуют наиболее распространенную минеральную фазу, необходимо более подробное изучение солевых отложений питьевых вод. Образование накипи в теплообменном оборудовании связано, прежде всего, с таким показателем, который является санитарно-гигиеническим нормативом, как жесткость воды, которая обусловлена наличием в ней растворимых солей химических элементов. Различают 3 вида: карбонатную, или временную, некарбонатную, или постоянную, и общую жесткость, являющуюся суммой временной и постоянной. Временная жесткость связана с присутствием в воде бикарбонатов Ca и Mg, поэтому почти полностью удаляется при кипячении воды с образованием летучего углекислого газа. Постоянная жесткость обусловлена наличием в воде солей серной, соляной, азотной и других кислот, кроме угольной, и кипячением не удаляется [6]. Исходя из этого, можно констатировать, что накипь является результатом устранения временной жесткости воды. Солевые образования, являются индикаторной средой, отражающей, прежде всего, химический состав вод, из которых они сформировались. Также они могут быть источником информации о качестве употребляемой 47

питьевой воды, региональной и локальной геохимической специализации блоков земной коры, в которых формируются воды. Для изучения взаимосвязи между химическим составом воды и составом солевых отложений, образованных в результате выпаривания воды в работе представлены расчеты карбонатной составляющей, которая является результатом последовательного соединения основных катионов с ионом гидрокарбоната. Основным условием образования твердой фазы определенного вещества в воде является пересыщение по этому соединению, которое зависит от произведения растворимости (ПР).

Малая величина произведения растворимости характерна для MgCO3,

CaCO3, Mg(OH)2 и CaSO4. Таблица 10 – Произведения растворимости основных накипеобразователей [4] Температура, оС 25 50 100 -5 ПР (CaSO4) * 10 - ангидрит 3,7 1,9 0,31 -6 ПР (MgCO3) * 10 7,9 1,8 0,098 -9 ПР (CaCO3) * 10 4,4 2,2 0,47 -12 ПР (Mg(OH)2) * 10 6,6 6,4 4,1 -5 ПР (CaSO4*2H2O) * 10 - гипс 2,51 2,1 1,0 Исходя из приведенных данных, можно сделать вывод, что при 2- одинаковых концентрациях иона CO3 для создания насыщенного по MgCO3 2+ или по CaCO3 раствора, концентрация ионов Mg должна быть на несколько порядков больше, чем ионов Ca2+. Поэтому основной минеральной

составляющей в данных отложениях является CaCO3. Преимущественное

образование CaCO3 в теплообменной аппаратуре обусловлено наличием в природной воде (pH –7,0-7,8) бикарбонатов как основной углекислотной составляющей. В связи с этим в расчетах карбонатной составляющей природных вод региона последовательность соединения катионов с гидрокарбонатом

устанавливается в следующем порядке: Ca→Mg→Na→K, то есть от наиболее распространенного в данных условиях элемента к наименее. Содержащийся в природных водах гидрокарбонат в описанной выше последовательности соединяется с основными катионами раствора, в эквивалентном соотношении. В связи с чем, в природных водах Байкальского региона можно выделить три типа карбонатной составляющей:

 HCO3 + Ca,

 HCO3 + (Ca+Mg),

 HCO3 + (Ca+Mg+Na). С учетом этого, выделяется процентная часть от эквивалентных частей гидрокарбоната и катионов, задействованных в данной реакции. В результате, имеем расчетное количество основных катионов в мг-экв/л, которое вступает во взаимодействие с ионом гидрокарбоната, а также его процентную часть, что в последствии позволяет нам определить количество иона (мг/л) образующего твердую минеральную фазу, которую мы имеем в солевых отложения природных вод (накипи) (табл.10).

Далее, отношение полученного соединения (HCO3 + Ca, или HCO3 +

(Ca+Mg), либо же HCO3 + (Ca+Mg+Na)) со значением общей минерализацией позволяет нам определить долю гидрокарбонатной части в растворе природных вод. Исследуя природные питьевые воды Байкальского региона с данной позиции, мы можем наблюдать, что за редким исключением, гидрокарбонатная часть (в %), составляет более половины всех соединений раствора. Так, наименьшую долю в растворе занимаемую гидрокабонатным соединением имеем в пос.Усть-Баргузин, здесь она составляет лишь 22%, наибольшую же – в пос.Жемчуг (98%). Однако, необходимо добавить, что связи между процентным содержанием гидрокарбонатной части раствора и общей минерализацией природных вод не обнаружено (рис.13а), но наблюдается отчетливая зависимость с показателем рН (рис.13б). 49

А) б) Рисунок 13 – Зависимость содержания гидрокабонатной части от величины общей минерализации (а), рН (б) Принимая во внимание данную зависимость (3б), можно предположить, что для образования гидрокарбонатных соединений в природных водах Байкальского региона наиболее благоприятными условиями являются при значениях величины рН в интервале от 7,5 до 8.

Таблица 11 – Гидрокарбонатная часть водного раствора природных вод Байкальского региона

HCO - Ca2+ Mg 2+ Na+ К+ Мин. Гидрокарб.часть Место отбора 3 мг/л мг-экв/л % мг/л* мг/л мг-экв/л % мг/л* мг/л мг-экв/л % мг/л* мг/л мг-экв/л % мг/л* мг/л мг-экв/л % мг/л* мг/л %

п. Кутулик, водокачка 662 10,85 100% 662,0 273 13,65 79,5% 217,00 97 7,95 81 3,52 2,9 0,07 1535 57% с. Зоны, водокачка 426 6,98 100% 426,0 184 9,2 75,9% 139,60 28 2,30 18,5 0,80 4,7 0,12 873 65% с. Куйта, колодец 462 7,57 100% 462,0 135 6,75 100,0% 135,00 39 3,20 25,74% 10,00 18 0,78 3,6 0,09 778 78% с.Горхон, р. Обуса 212 3,48 46% 98,2 3,6 0,18 100,0% 3,60 14,6 1,20 100,00% 14,60 4,9 0,21 100,00% 4,90 0,84 0,02 100,00 0,84 341 36% с.Горхон, скв. 212 3,48 100% 212,0 56,5 2,825 100,0% 56,50 17,7 1,45 44,90% 7,93 7,7 0,33 1 0,03 340 81% с.Обуса, водокачка 241 3,95 100% 241,0 66,5 3,325 100,0% 66,50 24,4 2,00 31,30% 7,69 9,2 0,40 1,09 0,03 414 76% п.Оса, водокачка 315 5,16 100% 315,0 49,5 2,475 100,0% 49,50 24 1,97 100,00% 24,00 19,1 0,83 87,00% 16,56 0,93 0,02 419 97% с.Тараса, водокачка 310 5,08 100% 310,0 99 4,95 100,0% 99,00 24 1,97 6,70% 1,59 8,3 0,36 1,08 0,03 528 78% Вышка, водокачка 212 3,48 100% 212,0 57 2,85 100,0% 57,00 9,1 0,75 83,40% 7,69 2 0,09 3,5 0,09 285 97% п.Жемчуг, водокачка 154 2,52 100% 154,0 33,5 1,675 100,0% 33,50 9,1 0,75 100,00% 9,10 4,1 0,18 57,60% 2,30 1,17 0,03 203 98% п.Аршан, водокачка 135 2,21 100% 135,0 35,5 1,775 100,0% 35,50 11 0,90 48,70% 5,37 1,4 0,06 1,7 0,04 212 83% г.Улан-Удэ. Скв. 515 8,44 100% 515,0 187 9,35 90,3% 168,80 66 5,41 82 3,57 5 0,13 1202 57% г.Улан-Удэ. Скв. 221 3,62 100% 221,0 51,5 2,575 100,0% 51,50 11,3 0,93 100,00% 11,30 12,3 0,53 23,00% 2,76 1,6 0,04 321 89% г.Улан-Удэ. Скв. 389 6,38 100% 389,0 48,5 2,425 100,0% 48,50 17,7 1,45 100,00% 17,70 86 3,74 66,90% 57,50 2,7 0,07 603 85% г.Улан-Удэ. Скв. 306 5,02 100% 306,0 66,5 3,325 100,0% 66,50 23,2 1,90 89,00% 20,62 55 2,39 2 0,05 562 70% с.Боргой, колодец 326 5,34 100% 326,0 50,5 2,525 100,0% 50,50 27 2,21 100,00% 27,00 32 1,39 43,60% 14,03 1,6 0,04 460 91% с.Белоозерск, водокачка 452 7,41 100% 452,0 6 0,3 100,0% 6,00 4,1 0,34 100,00% 4,10 211 9,17 73,90% 155,71 0,5 0,01 773 80% с.Закаменск, скв. 86,6 1,42 100% 86,6 37,5 1,875 76,3% 28,40 11 0,90 6,1 0,27 0,85 0,02 212 54% п.Усть-Баргузин, колодец 30,5 0,50 100% 30,5 36,5 1,825 27,3% 10,00 11,6 0,95 21 0,91 2,1 0,05 188 22% с.Макаринино, скв. 62,2 1,02 100% 62,2 32,5 1,625 62,6% 20,40 8,5 0,70 21,9 0,95 0,8 0,02 179 46% HCO3+Ca HCO3+(Ca+Mg) HCO3+(Ca+Mg+Na) мг/л* количество вещества образующее гидрокарбонатные образования % процентное содержание вещества, входящее в состав гидрокарбонатных соединений

5.2. МИКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ СОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИРОДНЫХ ВОД БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА Солевые отложения практически полностью наследуют химический состав вод, из которых они формируются, согласно литературным данным на 90-95 % состоят из карбоната кальция с незначительной примесью железистой и магнезиальной составляющей. По макроминеральному составу накипь более всего близка травертинам – природным карбонатным образованиям. Однако, помимо основных катионов, солевые отложения также как и природные воды содержат в составе своем микроэлементы. С целью выявления закономерностей перехода химического элемента из раствора в накипь, сравним содержание компонента в воде (мг/л) и в солевых отложениях (мг/кг). В связи с тем, что содержания элементов в солевых отложениях выше содержаний в природных водах на несколько математических порядков, а это значит, что элементы в накипи содержатся в сконцентрированном виде, возникает необходимость привести их к сравнимым величинам, то есть условно сократить разницу между ними, уменьшив концентрации солевых отложений в 1000 раз. С учетом предыдущего районирования территории, приведенного в главе 4.1, с помощью графиков распределения микроэлементов в солевых отложениях и в природных водах, выявили элементы, осаждение которых происходит вместе с гидрокарбонатной частью раствора, характерные для определенного района, а также элементы, которые склонны к дальнейшему концентрированию в природных водах региона. На рисунке 14 представлены содержания микроэлементов в природных водах и солевых отложениях для пос.Кутулик (а), с.Зоны (б) и пос.Куйта (в), который демонстрирует общее для района концентрирование в солевых отложениях таких элементов как: La, Ce,Tb, Yb, Lu, Hf, а также Ag, Co, Sm, в то время как Sc, Cs остаются в водном растворе. 52

А) Б)

В) Рисунок 14 – Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях Байкальского региона (А – пос.Кутулик, Б – пос.Зоны, В- пос.Куйта) Содержания элементов в накипи и природных водах для следующего района (с.Горхон (а), пос.Обуса (б), пос.Оса (в) и пос.Тараса) показывает, что Sc склонен к накоплению в водном растворе в данных условиях, в отличие от следующих элементов: Сo, Rb, Sb, La, Ce, U. К тому же, есть элементы, для которых возникают благоприятные условия для равновесия. К таким элементам относятся – As и Eu (рис.15).

А) Б)

В) Г) Рисунок 15 - Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях Байкальского региона (А – с.Горхон, Б – с.Обуса, В- пос.Оса, Г – с.Тараса) На рисунке 16 представлены содержания микроэлементов в природных водах и солевых отложениях для пос.Вышка (а), пос.Жемчуг (б), пос.Аршан(в) и пос.Закаменск (в), который определяет общее для района концентрирование в солевых отложениях таких элементов как: Cr, Co, Sb, La, Ce, Tb, Yb, Lu, Hf, Th и U, в то время как Sc, Rb, Cs остаются в водном растворе.

А) Б)

В) Г) Рисунок 16 - Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях Байкальского региона (А – Вышка, Б – пос.Жемчуг, В- пос.Аршан, Г – с.Закаменск) Содержания элементов в накипи и природных водах для района г.Улан-Удэ показывает, что Sc концентрируется в водном растворе в данных условиях, в отличие от таких элементов - Cr, Сo, As, Rb, Sb, La, Ce, Sm, Yb, Lu U (рис.17).

А) Б)

В) Г) Рисунок 17 - Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях г.Улан-Удэ Байкальского региона (А – мкр.Аршан, Б – пос.Березовка, В- пос.Зеленые горки, Г – мкр.Тулунжа) На рисунке 18 представлены содержания микроэлементов в природных водах и солевых отложениях для пос.Боргой (а), пос.Белоозерск (б), который демонстрирует накопление в солевых отложениях таких

элементов как: Cr, Co, La, Ce, Hf, U, другие же (Sc, As), напротив, концентрируются в водном растворе.

А) Б) Рисунок 18 - Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях Байкальского региона (А – с.Боргой, Б – с.Белоозерск) На рисунке 19 представлены содержания микроэлементов в природных водах и солевых отложениях для пос.Усть-Баргузин (а), пос.Макаринино (б), который определяет общее для района концентрирование в солевых отложениях таких элементов как: Sc, Cr, As, Rb, Sb, La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu, U.

А) Б) Рисунок 19 - Содержание микроэлементов в природных водах и солевых отложениях Байкальского региона (А – пос.Усть-Баргузин, Б – с.Макаринино)

Министерство науки и образования Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт Природных ресурсов Направление подготовки Природообустройство и водопользование (специальность) Уровень образования Магистратура Кафедра Гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Период выполнения (осенний / весенний семестр 2015/2016 учебного года)

Студенту: Группа ФИО 2ВМ41 Евграфовой Валерии Игоревне

Тема работы: Геохимия питьевых вод Байкальского региона Утверждена приказом проректора-директора № 3073/с от 27.04.2016 (директора) (дата, номер)

Форма представления работы: Магистерская диссертация (бакалаврская работа, дипломный проект/работа, магистерская диссертация)

ЗАДАНИЕ Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): Расчет материальных затрат при составлении материально-технических, энергетических, финансовых, сметы на полевые работы информационных и человеческих Нормы и нормативы расходования ресурсов ССН(выпуск 1часть4), СНОР(выпуск 1часть 4), Используемая система налогообложения, ставки налогов, ФЗ от 24.07.2009 N 212-ФЗ (ред. от 29.12.2015) отчислений, дисконтирования и кредитования Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: Оценка коммерческого потенциала, перспективности и Оценка стоимости работ на проведение полевых альтернатив проведения НИ с позиции исследований ресурсоэффективности и ресурсосбережения Планирование и формирование бюджета научных Планирование затрат на проведение полевых исследований работ Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, Анализ эффективности исследования в аспекте бюджетной, социальной и экономической эффективности минимизации затрат исследования

Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 04.03.2016 г. Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Доцент кафедры ЭПР Шарф И.В. к.э.н. Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2ВМ41 Евграфова В.И.

Основной целью магистерской диссертации является изучение химического состава питьевых вод Байкальского региона. Для осуществления исследования выполняются следующие виды работ: 1. Полевые работы, которые состоят из нескольких периодов: Подготовительный период; Организация полевой лаборатории; Производство работ. 2. Камеральные работы 3. Лабораторные работы Перечисленные работы позволят определить химический состав вод, его количественные и качественные характеристики. В данном разделе работы представлена сметная стоимость проведения полевых и лабораторных работ. Таблица 12 - Перечень лабораторной посуды и материалов, использованных при выполнении полевых исследований

Сметная стоимость Единица Наименование Количество измерения Цена за Всего, ед., руб руб Материалы для оформления результатов проведенных работ: Ручка шариковая шт 2 15 30 Резинка ученическая шт 1 6,5 6,5 Точилка для карандаша шт 1 7,5 7,5 Блокнот малого размера шт 1 53 53 Тетрадь общая (48 листов) шт 2 30 60 Карандаш механический шт 2 5 10 Линейка чертёжная, 20 см шт 1 7 7 Посуда: Пробирки центрифужные конические с завинчивающейся крышкой одноразовые шт 20 7 140 стерильные, 50 мл Стакан лабораторный шт 1 40 40 Колба коническая шт 2 55 110 Бутылка пластиковая, 1,5 л шт 20 7 140 Материалы для этикетирования проб: Изолента шт 2 27 54 Ножницы шт 1 60 60 Итого: 788

Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ

В данную статью включают все затраты, связанные с приобретением специального оборудования (приборов, контрольно-измерительной аппаратуры, стендов, устройств и механизмов), необходимого для проведения работ по конкретной теме. При приобретении спецоборудования необходимо учесть затраты по его доставке и монтажу в размере 15% от его цены [40]. При исследовании питьевых вод в полевых условиях проводилось определение их физических параметров с помощью pH метра, ОВП метра и кондуктометра. Таблица 13 - Расчет бюджета затрат на приобретение спецоборудования для научных работ

Цена единицы Наименование Кол-во единиц Общая стоимость № оборудования, оборудования оборудования оборудования, тыс. руб. тыс. руб. 1. pH метр 1 1480 1702 2. ОВП метр 1 2800 3220 3. Кондуктометр 1 1490 1714 Итого: 6636

Основная заработная плата исполнителей темы

Согласно единому тарифно-квалификационным справочнику работ и профессий рабочих, 1 выпуск раздел: "Профессии рабочих, общие для всех отраслей народного хозяйства", профессия пробоотборщика относится к 1-3 диапазону тарифных разрядов. В данной работе эта профессия отнесена к 3 диапазону тарифных разрядов [19]. Рекомендуемые минимальные размеры окладов (в рублях) для 3-го квалификационного разряда работ равен 2800 руб., согласно приказу от 23 сентября 2008 года № 330 «О введении новой системы оплаты труда работников Федеральных бюджетных учреждений

Росгидромета» [24]. 59

С учетом условий труда рабочим устанавливаются выплаты компенсационного характера, предусмотренные главой VIII настоящего Приказа. В районах с неблагоприятными природными климатическими условиями к заработной плате работников применяются районные коэффициенты.

Районный коэффициент (kp) для территории Байкальского региона

равен 1,3. Размер выплат с применением этого районного коэффициента

равен 3640 руб. Премиальные выплаты по итогам работы (за месяц, квартал, полугодие, 9 месяцев, год) выплачиваются с целью поощрения работников за общие результаты труда по итогам работы за установленный период. При премировании учитывается: успешное и добросовестное исполнение работником своих должностных обязанностей в соответствующем периоде (отсутствие замечаний со стороны руководителей); достижение и превышение плановых и нормативных показателей работы; инициатива, творчество и применение в работе современных форм и методов организации труда (в том числе современных методов и методик наблюдений и прогнозирования, освоение и работа со сложным оборудованием); своевременность и полнота подготовки отчетности. Премиальные выплаты по итогам работы за установленный период выплачиваются в пределах имеющихся средств. Конкретный размер премии может определяться как в процентах к окладу (должностному окладу) работника, через коэффициент трудового участия, так и в абсолютном размере. Максимальным размером премиальные выплаты по итогам работы не ограничены. Примем размер премии 40% от размера оклада. Размер оклада с премиальными выплатами равен 1120 руб. Все полученные значения сведены в общую таблицу 13. 60

Таблица 14 - Расчёт основной заработной платы Min Районный Премиальные размер коэффициент для выплаты, Исполнители Разряд оклада, Байкальского региона % руб k р 1,3 40 Пробоотборщик 3 2800 3640 1120 Итого 4760 Дополнительная заработная плата исполнителей темы Расчет дополнительной заработной платы ведется по следующей

формуле: Здоп  kдоп Зосн (5)

где kдоп – коэффициент дополнительной заработной платы (на стадии проектирования принимается равным 0,12 – 0,15). Дополнительная заработная плата составила 714 руб. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) Величина отчислений во внебюджетные фонды определяется исходя

из следующей формулы: Звнеб  kвнеб (Зосн  Здоп) , (6)

где kвнеб – коэффициент отчислений на уплату во внебюджетные фонды (пенсионный фонд, фонд обязательного медицинского страхования и пр.). На основании пункта 1 ст.58 закона № 212-ФЗ для учреждений осуществляющих образовательную и научную деятельность в 2016 году водится ставка – 30,2%. Таблица 15 – Тарифы страховых взносов[38]

Тарифы страховых взносов

Плательщики Фонд Федеральный Страховые тарифы на обязательное Пенсионный страховых взносов в социального фонд социальное страхование от фонд ПФР, ФСС и ФОМС страхования обязательного несчастных случаев на производстве Российской Российской медицинского и профессиональных заболеваний с Федерации Федерации страхования 01.01.2006 г.

Тарифы страховых взносов для всех 22,0% 2,9% 5,1% 0,2% страхователей)

Величина отчисления во внебюджетные фонды составила 1653 руб.

Контрагентные расходы Контрагентные расходы включают затраты, связанные с выполнением каких-либо работ по теме сторонними организациями (контрагентами, субподрядчиками), т.е. работы и услуги производственного характера, выполняемые сторонними предприятиями и организациями, а также работы, выполняемые другими учреждениями, предприятиями и организациями (в т.ч. находящимися на самостоятельном балансе опытными (экспериментальными) предприятиями по контрагентским (соисполнительским) договорам на создание научно-технической продукции, головным (генеральным) исполнителем которых является данная научная организация). В качестве дополнительных расходов были приняты показатели качества воды (микрокомпоненты, макрокомпоненты, рН, физические показатели вод, органолептические свойства воды и дополнительные вспомогательные операции). Таблица 16 -Контрагентные расходы [35]

Единица Цена Общие Цена с НДС Наименование измерен Количество за ед., затраты, учётом (18%) ия руб руб. НДС

рН проба 20 140 2800 504 3304 Eh проба 20 296 5920 1065,6 6985,6 Удельная электрическая проба 20 296 5920 1065,6 6985,6 проводимость Мутность проба 20 110 2200 396 2596 Цветность проба 20 105 2100 378 2478 Привкус проба 20 56 1120 201,6 1321,6 Запах проба 20 73 1460 262,8 1722,8 Углекислота свободная проба 20 73 1460 262,8 1722,8 Гидрокарбонат –ион проба 20 249 4980 896,4 5876,4 Сульфат-ион проба 20 200 4000 720 4720 Сульфат-ион проба 20 350 7000 1260 8260 Хлорид-ион проба 20 200 4000 720 4720 Общая жесткость проба 20 281 5620 1011,6 6631,6 Кальций проба 20 200 4000 720 4720 Магний проба 20 200 4000 720 4720 Натрий проба 20 281 5620 1011,6 6631,6 Натрий проба 20 252 5040 907,2 5947,2 Калий проба 20 281 5620 1011,6 6631,6

Сухой остаток проба 20 328 6560 1180,8 7740,8

Нитрат-ион ( NO3) проба 20 346 6920 1245,6 8165,6 Нитрат-ион ( NO3) проба 20 322 6440 1159,2 7599,2 Железо общее проба 20 297 5940 1069,2 7009,2 Кремний Si проба 20 272 5440 979,2 6419,2 Литий Li проба 20 392 7840 1411,2 9251,2 Бор В проба 20 359 7180 1292,4 8472,4 Бор В проба 20 280 5600 1008 6608 Алюминий А1 проба 20 257 5140 925,2 6065,2 Кадмий Cd проба 20 336 6720 1209,6 7929,6 Кобальт Со проба 20 310 6200 1116 7316 Марганец Мп проба 20 280 5600 1008 6608 Медь Си проба 20 336 6720 1209,6 7929,6 Мышьяк As проба 20 320 6400 1152 7552 Никель№ проба 20 322 6440 1159,2 7599,2 Свинец РЬ проба 20 336 6720 1209,6 7929,6 Вспомогательные операции: Подготовка хим. посуды проба 20 292 5840 1051,2 6891,2 Фильтрация проб проба 20 238 4760 856,8 5616,8 Расчет и оформление проба 20 175 3500 630 4130 анализа Итого 188820 33987,6 222808

Накладные расходы

Накладные расходы учитывают прочие затраты организации, не попавшие в предыдущие статьи расходов: печать и ксерокопирование материалов исследования, оплата услуг связи, электроэнергии, почтовые и телеграфные расходы, размножение материалов и т.д. Их величина определяется по следующей формуле:

Знакл  (сумма статей 1 7)  kнр ,(7)

Где kнр – коэффициент, учитывающий накладные расходы. Величину коэффициента накладных расходов можно взять в размере 16%. Накладные расходы составили 37 977 руб.

Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта Таблица 17 - Расчет бюджета затрат НТИ Сумма, Наименование статьи Примечание руб. Материальные затраты НТИ 788 Таблица 1 Затраты на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ 6 636 Таблица 2

Затраты по основной заработной плате исполнителей темы 4 760 Таблица 3

Затраты по дополнительной заработной плате исполнителей темы 714

Отчисления во внебюджетные фонды 1 653 Таблица 4

Контрагентские расходы 222 808 Таблица 5

Накладные расходы 37 977 16 % от суммы ст. 1-6

Бюджет затрат НТИ 275 336 Сумма ст. 1- 7

Институт Природных ресурсов Направление подготовки Природообустройство и водопользование (специальность) Уровень образования Магистр Кафедра Гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Период выполнения (осенний / весенний семестр 2015/2016 учебного года)

Студенту: Группа ФИО 2ВМ41 Евграфовой Валерии Игоревне

ЗАДАНИЕ Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: 1. Характеристика объекта исследования (вещество, Объектом исследования являются материал, прибор, алгоритм, методика, рабочая зона) и природные питьевые воды области его применения Байкальского региона, и их макро- и микрокомпонентный состав.

Перечень вопросов, 1. Производственная безопасность подлежащих 1.1. Анализ выявленных вредных факторов при разработке и исследованию, эксплуатации проектируемого решения в следующей проектированию и последовательности: разработке: уровень электромагнитных излучений; уровень шума;

отклонение показателей микроклимата;

недостаточная освещенность рабочей зоны.

1.2. Анализ выявленных опасных факторов при разработке и эксплуатации проектируемого решения в следующей последовательности: электрический ток;

пожароопасность;

электробезопасность

2. Экологическая безопасность: качество питьевых вод

отклонение показателей качества воды от норм;

охранные мероприятия природных вод Байкальского региона;

3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: перечень возможных ЧС при разработке и эксплуатации проектируемого решения;

разработка превентивных мер по предупреждению ЧС;

разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий. 4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности: специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства;

организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны.

Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 4.03.2016

Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание Ассистент каф. ЭБЖ Немцова О.А.

Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2ВМ41 Евграфова В.И.

Введение В данном разделе магистерской диссертации изучаются основные вопросы выполнения требований к безопасности и гигиене труда, к промышленной безопасности, охране окружающей среды и ресурсосбережению. В соответствии со стандартом ICCSR26000:2011 «Социальная ответственность организации», целями составления настоящего раздела является принятие решений, исключающих несчастные случаи в производстве и снижение вредных воздействий на окружающую среду. По степени и характеру воздействия на организм факторы могут быть вредными и опасными. К первой группе относятся такие факторы, которые становятся в определенных условиях причиной заболеваний или снижения работоспособности. При этом имеется в виду снижение работоспособности, исчезающее после отдыха или перерыва в активной деятельности. К опасным факторам относят те, которые приводят в определенных условиях к травматическим повреждениям или внезапным и резким нарушениям здоровья. Работы по выполнению выпускной квалификационной работы подразумевают аналитическое исследование литературных данных, систематизацию информации, расчеты количественных и качественных компонентов химического состава питьевых вод. В качестве рабочей зоны выбрана аудитория № 513 20-го учебного корпуса ТПУ, работа в которой сопряжена со следующими видами вредных факторов для здоровья сотрудников:  повышенный уровень электромагнитных излучений;  повышенный уровень шума;  отклонение показателей микроклимата;  недостаточная освещенность рабочей зоны.  К опасным факторам относят следующие виды:  опасность поражения электрическим током;  опасность возникновения пожара.

Производственная безопасность Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды

Повышенный уровень электромагнитных излучений

Источником электромагнитного излучения является монитор, особенно его боковые и задние стенки. Основными источниками электромагнитного излучения монитора являются электронно-лучевая трубка, узлы разверток, импульсный источник питания, видеоусилитель. Слабые электромагнитные поля (ЭМП) мощностью от 0,01 до 0,001 Ватт высокой частоты для человека опасны тем, что интенсивность таких полей совпадает с интенсивностью излучений организма человека при обычном функционировании всех систем и органов в его теле. В результате этого взаимодействия собственное поле человека искажается, провоцируя развитие различных заболеваний, преимущественно в наиболее ослабленных звеньях организма[30]. Персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) должны соответствовать требованиям СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 и каждый их тип подлежит санитарно-эпидемиологической экспертизе. В таблице 17 представлены временные допустимые уровни ЭВМ. Таблица 18 -Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах Наименование параметров ВДУ ЭВМ Напряженность в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц 25 В/м электрического поля в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц 2,5 В/м Плотность магнитного в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц 250 нТл потока в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц 25 нТл Напряженность электростатического поля 15 кВ/м Монитор, который используется в составе ЭВМ в аудитории № 513, модель монитора Ultrаsсreen с электронно-лучевой трубкой соответствует стандарту ТСО – 92 Шведского государственного департамента охраны труда.

Этот стандарт предусматривает нормирование всех видов мягкого электромагнитного излучения мониторов для видов работ связанных с постоянной работой за компьютером. В настоящее время стандарт ТСО-92 признан самым строгим стандартом в мире, нормирующим вредные факторы при работе с ЭВМ Чтобы свести к минимуму негативное влияние электромагнитного излучения от монитора, достаточно придерживаться простых правил: Выбирая монитор, лучше отдать предпочтение жидкокристаллическому варианту. Излучение мониторов с электроннолучевой трубкой намного сильнее, чем у ЖК-аналогов. Постарайтесь расположить монитор в углу. Стены будут поглощать электромагнитное излучение, которое испускают боковые и задние стенки. Не забывайте выключать монитор, если отходите ненадолго от рабочего стола. Использование специальных защитных экранов по-прежнему актуально, особенно если в семье есть дети. Монитор должен стоять от вашего кресла не ближе, чем на расстоянии вытянутой руки. Не придвигайте его слишком близко к лицу и не наклоняйтесь к экрану. Повышенный уровень шума

Основным источником шума в зданиях различного назначения является технологическое и инженерное оборудование. В аудитории 513, 20-го корпуса источником шума служит процессор ЭВМ. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ) на слух человека, приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха.

Шум, имеющий место в аудитории № 513 20-го учебного корпуса ТПУ, является постоянным, широкополосным, исходя из классификации, приведённой в СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000Гц, определяемые по

формуле: W(L)=20*lg (P/P0) (1) где Р– среднеквадратичная величина звукового давления, Па; -5 Р0=2*10 Па – исходное значение звукового давления в воздухе. Среднеквадратичная величина звукового давления, согласно СНиП 11– 12–77 составляет 0,05 Па. Таким образом L=68дБ. Согласно пункту 5.3.1 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 для рабочих мест в помещениях «проектно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных» предельно допустимый уровень звукового давления составляет

Lmаx=75 дБ. Иными словами шум, создаваемый работой компьютеров, по своим характеристикам удовлетворяет санитарным нормам [31]. Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются: устранение причины шума, т. е. замена оборудования, механизмов на более современное бесшумное; изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов); использование индивидуальных средств защиты; проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии; соблюдение режима труда и отдыха; проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья[32]. Отклонение показателей микроклимата Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учётом интенсивности энергозатрат работающих, времени выполнения работы,

периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Комплекс метеорологических условий (микроклимат) в производственных помещениях - климат внутренней среды этих помещений. Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

о  температура воздуха tвозд, С;  температура поверхностей (стен, пола, потолка, экранов, о технологического оборудования или ограждающих устройств) tпов, С;  относительная влажность воздуха ϕ , %;  скорость движения воздуха v , м/с; 2  интенсивность теплового облучения Tобл, Вт/м [33].

В аудитории осуществляется естественная вентиляция с кратностью обмена воздуха за час от 0,5 до 0,7 зимой и от 1 до 2 летом. Площадь помещения составляет 33 м2. В помещении постоянно находятся 6 человек, на каждого работающего приходится 5,5 м2 пола, 17,6 м3 воздуха, при норме 4,5 м2 и 15 м3 соответственно. Температура в помещении поддерживается за счет водяного отопления. Согласно СП 2.2.1.1312-03 аудитория № 513 20-го учебного корпуса ТПУ относится к помещению без повышенного тепловыделения, а по категории работ к легким, поэтому оптимальная температура и относительная влажность должны быть [36]:  в летний период t=23-25oC, φ=40-60%;  в зимний и переходные периоды t=22-24oC, φ=40-60%. Избыточное тепло- и влаговыделения, а также высокая подвижность воздуха ухудшают микроклимат производственных помещений, затрудняют

терморегуляцию, неблагоприятно влияют на организм работающих и способствуют снижению производительности и качества труда. При понижении температуры окружающего воздуха возникают ограничения теплоотдачи организмом, что снижает кровоток в кожных покровах и уменьшает влажность кожи. При повышении температуры воздуха происходят обратные процессы [33].

Основными мероприятиями для обеспечения нормальной метеорологической среды в рабочей зоне должны быть: механизация тяжелых ручных работ, защита от источников теплового излучения, перерывы в работе для отдыха в помещениях с нормальной температурой, использование утепленной спецодежды для работающих под открытым небом. Защиту от теплового излучения осуществляют применением теплоизоляционных материалов, устройством экранов, водяных завес, воздушного душирования рабочих мест. Температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на рабочих местах не должна превышать 45°С. Если теплоизоляция не позволяет достичь требуемых 45°С, на поверхности оборудования осуществляется экранирование теплоизлучающего оборудования.

Недостаточная освещенность рабочей зоны Согласно СП 2.2.1.1312-03 пункт 10, системы естественного, искусственного и комбинированного освещения следует проектировать с учетом необходимости обеспечения на рабочих местах (постоянных и непостоянных) нормируемых показателей: коэффициент естественной освещенности (КЕО), освещенность рабочей поверхности, показатель ослеплённости, отраженная блесткость, коэффициент пульсации, яркость, неравномерность распределения яркости. В аудитории № 513 20-го учебного корпуса ТПУ нормальная освещенность достигается в дневное время за счет естественного света, проникающего через 2 оконных проема размером 2 на 1,6 м, а в утренние и вечерние часы – за счет искусственного освещения люминесцентными лампами.

В соответствии с санитарными нормами СНиП 23-05-95 рекомендуемая искусственная освещенность для помещений данного типа для работ высокой точности на светлом фоне при большом контрасте, составляет 200 лк [5].

Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной среды Электрический ток Электропитание аудитории № 513 20-го учебного корпуса ТПУ осуществляется от силового распределительного щита однофазного переменного тока с действующим значением напряжения 220 В. Таким образом, в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), все электроприборы, используемые в аудитории, относятся к низковольтным с напряжением питания до 1000 В. Все электроприемники относятся к электроприемникам III категории. Аудитория, согласно классификации ПУЭ, является сухим помещением без повышенной опасности. Электробезопасность в аудитории должна обеспечиваться следующими мероприятиями:  для защиты от токов короткого замыкание необходимо наличие быстродействующих устройств защиты; электрическая сеть должна иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности; в качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители.  для защиты от напряжения прикосновения все токоведущие части должны быть изолированы; запрещается использовать кабели и провода с поврежденной или потерявшей защитные свойства изоляцией; неизолированные токоведущие части должны быть оборудованы защитными ограждениями или расположены в недоступном для прикосновения месте; запрещается пользоваться поврежденными

розетками, распределительными коробками, рубильниками и другими электроустановочными приборами; устройство и эксплуатация временных электросетей не допускается;  для защиты от поражения электрическим током путем возникновения потенциала на проводящих корпусах электроприборов необходимо наличие защитного заземления; согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть не более 4 Ом, при этом сечение заземляющей жилы должно быть не менее 4 мм2 для медных проводников, не менее 6 мм2 – для алюминиевых и не менее 20 мм2 – для стальных.

Для предотвращения электротравматизма большое значение имеет правильная организация обслуживания аудитории, проведение ремонтных, монтажных и профилактических работ. Ремонт, разборку и сборку, наладку электротехнологического оборудования может выполнять только подготовленный персонал, имеющий необходимую для данных работ группу допуска по электробезопасности [17]. Каждому необходимо знать меры медицинской помощи при поражении электрическим током. В любом рабочем помещении необходимо иметь медицинскую аптечку для оказания первой медицинской помощи. Любой электроприбор должен быть немедленно обесточен в случае:  возникновения угрозы жизни или здоровью человека;  появления запаха, характерного для горящей изоляции или пластмассы;  появления дыма или огня;  появления искрения;  обнаружения видимого повреждения силовых кабелей или коммутационных устройств.

При возгорании, возникновении пожара, необходимо отключить электроприбор от электросети (если это сделать невозможно, то необходимо отключить питающую сеть автоматическим или пакетным выключателем, или

рубильником на лабораторном или силовом щите), вызвать пожарную команду и приступить к тушению пожара имеющими средствами пожаротушения. Следует помнить, что для тушения пожара на установках, находящихся под напряжением, можно пользоваться только углекислотным или порошковыми огнетушителями. При сильном возгорании, пожаре необходимо срочно вызвать электрика и обесточить помещение, после чего для тушения пожара можно использовать пенные огнетушители и воду. Пожароопасность Согласно нормативно-правовой базе, где определяются категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, пожарная нагрузка для аудитории ЭВМ, по сравнению с помещениями других групп, относительно мала. Аудиторию 513, 20-го корпуса относят к 1 группе с обычной пожароопасностью [21]. Таблица 19 -Критерии пожароопасности и их характеристики Критерии пожароопасности Обычная пожароопасность Группа 1 Возгораемость продуктов Низкая Количество сгораемых материалов Умеренное (макс. высота 8 футов) Интенсивность тепловыделения От умеренной до высокой Горючие жидкости Отсутствуют Экранирование сгораемых материалов Отсутствует В соответствии с правилами определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности, регламентируемыми НПБ 105 – 03, аудитория № 513 20-го учебного корпуса НИТПУ относится к категории В, так как в помещении присутствуют твердые горючие и слабогорючие вещества и материалы. К горючим материалам относятся шкафы, столы, стулья и документация. Для предотвращения пожара принимаются следующие меры:  из лаборатории необходимо удалить неиспользуемые нагревательные приборы;  корпуса рубильников и розеток разместить на несгораемых основах;

 нагревательные приборы расположить на асбестовых ковриках и прокладках;  работы с легко воспламеняющимися веществами должны проводиться вне лаборатории;  курение в лаборатории строго запрещено [39].

В соответствии с требованиями пожарной безопасности разрабатывается план эвакуации, эвакуационная карта и инструкция «О порядке проведения эвакуации людей и оборудования в случае пожара». Аудитория должна быть оборудована средствами пожаротушения, которыми в данном случае являются углекислотные огнетушители типа ОУ.

Экологическая безопасность Вода многих источников пресной воды непригодна для питья людьми, так как может служить источником распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определённым стандартам качества воды. Вода, которая не вредит здоровью человека и отвечает требованиям действующих стандартов качества называется питьевой водой. В случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно- эпидемиологическим нормам, её подготавливают с помощью установок водоподготовки.

Среди нормируемых показателей качества воды в исследуемых нами питьевых водах Байкальского региона были выявлены следующие отклонения: содержание железа превышает допустимое значение в 4 из 20 отобранных проб воды, максимальное его значение достигает 11 мг/л (с.Зоны); по показателю общей жесткости выявлено также четыре значения, значительно превышающие нормативное значение (7мг-экв/л), максимальное значение его составляет 21,6 мг-экв/л (пос.Кутулик). Также выявлено превышение норм по отношению к натрию, а именно в с.Белозерск, оно составляет 211 мг/л. Что касается других 2- - нормируемых показателей качества питьевых вод (pH, SO4 , Cl ) нарушений

выявлено не было. В целом, исследуемые нами воды Байкальского региона можно отнести к пригодным для использования в питьевых целях, потому как превышения содержаний легко устранить кипячением. Безопасность в чрезвычайных ситуациях Возможной чрезвычайной ситуацией в аудитории № 513 20-го корпуса является пожар и взрыв. Как правило, пожары и взрывы неразделимы. Иногда, взрывы являются причинами пожара и наоборот, во время пожара возможны взрывы. Действия в результате возникших ЧС 1. Оповещение людей о пожаре, которое осуществляется с помощью подачи звуковых и (или) световых сигналов во все помещения здания одновременную с постоянным или временным пребыванием людей (1-й тип - оповещения - звонки, тонированный сигнал и др.); число пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать необходимую слышимость во всех местах постоянного или временного пребывания людей. Пожарные оповещатели не должны иметь регуляторы громкости и должны подключаться к сети без разъемных устройств. 2. На объекте с массовым пребыванием людей разрабатывают планы эвакуации людей на случай возникновения пожара. Планы эвакуации в первую очередь предназначены для обслуживающего персонала, который должен организовать движение людей из опасной зоны к наиболее безопасным выходам. 3. Каждый гражданин при обнаружении пожара или признаков горения (задымление, запах гари, повышение температуры и т. п.) обязан: -немедленно сообщить об этом по телефону 01 в единую службу спасения (при этом необходимо сообщить адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию); -принять по возможности меры по эвакуации людей, тушению пожара и сохранности материальных ценностей.

4. Собственники имущества; лица уполномоченные владеть, пользоваться или распоряжаться имуществом, в том числе руководители и должностные лица, в установленном порядке назначенные ответственными за обеспечение пожарной безопасности, прибывшие к месту пожара обязаны: -продублировать сообщение о возникновении пожара в единую службу спасения 01 и поставить в известность вышестоящее руководство, диспетчера, ответственного дежурного по объекту; -в случае угрозы жизни людей немедленно организовать их спасение, используя для этого имеющиеся силы и средства; -проверить включение в работу автоматических систем противопожарной защиты (оповещения людей о пожаре, пожаротушения, противодымной защиты); -при необходимости, отключить электроэнергию (за исключением систем противопожарной защиты), остановить работу транспортирующих устройств, агрегатов, аппаратов, перекрыть сырьевые, газовые, паровые и водяные коммуникации, остановить работу систем вентиляции в аварийном и смежном с ним помещениях, выполнить другие мероприятия, способствующие предотвращению развития пожара и задымления помещений здания; -прекратить все работы в здании и (если это допустимо по технологическому процессу производства), кроме работ, связанных с мероприятиями по ликвидации пожара; -удалить за пределы опасной зоны всех работников, не участвующих в тушении пожара; -осуществить общее руководство по тушению пожара (с учетом специфических особенностей объекта) до прибытия подразделений пожарной охраны; -обеспечить соблюдение требований безопасности работниками, принимающими участие в тушении пожара; -одновременно с тушением пожара организовать эвакуацию и защиту материальных ценностей;

-организовать встречу подразделений пожарной охраны и оказать помощь в выборе кратчайшего пути подъезда к очагу пожара; -сообщить подразделениям пожарной охраны сведения о перерабатываемых или хранящихся на объекте опасных (взрывоопасных), взрывчатых, сильнодействующих ядовитых веществ, необходимых для обеспечения безопасности личного состава пожарной команды. 5. По прибытию пожарного подразделения руководитель предприятия (или лицо, его заменяющее) обязан проинформировать РТП (руководитель тушения пожара) о конструктивных и технологических особенностях объекта, прилегающих строений и сооружений, количества и пожароопасных свойствах хранимых и применяемых веществ, материалов, изделий и других сведениях, необходимых для успешной ликвидации пожара, а также организовать привлечение сил и средств объекта к существованию необходимых мероприятий, связанных с ликвидацией пожара и предупреждения его развития. Мерой по ликвидации последствий ЧС являются первичные средства пожаротушения, которые подразделяются на следующие виды: 1 Углекислотные огнетушители. 2. Воздушно-пенные огнетушители. 3. Порошковые огнетушители. 4. Аэрозольные огнетушащие составы. 5. Системы пожаротушения. По способу тушения: ·установка объемного пожаротушения; ·установка пожаротушения по площади; ·установка локального пожаротушения. По виду огнетушащих средств: ·установка водяного пожаротушения (спринклерная, дренчерная,); ·установка пенного пожаротушения (спринклерная, дренчерная); ·установка порошкового пожаротушения [21].

Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности Охрана труда и техника безопасности в России это – система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия (статья №1 Федерального закона «Об основах охраны труда в Российской Федерации», 17.07.1999 г. №181-ФЗ), образующие механизм реализации конституционного права граждан на труд (ст. 37 Конституции РФ) в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. (Это право закреплено также в ст. 7 международного пакта об экономических, социальных и культурных правах). Конституция Российской Федерации 37 статьей гарантирует свободу труда, а также право на труд, в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Из пункта 5 указанной статьи следует, что «каждый имеет право на отдых». Таким образом, понятие охраны труда своим первоисточником имеет Конституцию Российской Федерации. Федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по контролю и надзору в сфере труда, является Федеральная служба по труду и занятости Министерства здравоохранения и социального развития Правительства Российской Федерации. Федеральная служба по труду и занятости руководствуется в своей деятельности Конституцией Российской Федерации, федеральными конституционными законами, федеральными законами, указами Президента Российской Федерации и актами Правительства Российской Федерации, международными договорами Российской Федерации, нормативными правовыми актами Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, а также Трудовым кодексом Российской Федерации. Основными задачами трудового законодательства являются создание необходимых правовых условий для достижения оптимального согласования интересов сторон трудовых отношений, интересов государства, а также

правовое регулирование трудовых отношений и иных непосредственно связанных с ними отношений. Обязанности по обеспечению безопасных условий и охраны труда, согласно ст. 212 ТК РФ, возлагаются на работодателя. Последний, руководствуясь указанной статьей, обязан обеспечить безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применяемых в производстве инструментов, сырья и материалов. Кроме того, работодатель обязан обеспечить, соответствующие требованиям охраны труда, условия труда на каждом рабочем месте; режим труда и отдыха работников в соответствии с трудовым законодательством, и иными нормативными правовыми актами, содержащими нормы трудового права. Работодатель обязан информировать работников об условиях охраны труда на рабочих местах, о риске повреждения здоровья и полагающихся им компенсациях и средствах индивидуальной защиты. Помимо обеспечения безопасных условий труда гражданина, законодательство налагает ответственность на каждого за состояние окружающей природной среды. Так Конституция Российской Федерации статьей 58 обязывает каждого «сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам». Во исполнение указанных положений, а также положений других нормативных документов в области охраны труда и окружающей природной среды (№52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения») соответствующими ведомствами, были разработаны требования, инструкции, нормы и стандарты, согласно которым необходимо обеспечивать требования законодательства в указанной области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе исследования были изучены климатические, геологические и гидрогеологические условия формирования природных вод Байкальского региона. В работе детально изучены особенности макрокомпонентного состава вод, что позволило выделить преобладающие анионы, представленные преимущественно гидрокарбонат-ионами, и выявить резкое преобладание кальция среди прочих катионов. Кроме того, проведена оценка качества питьевых вод территории, в результате которой выявлены несоответствия качества питьевых вод Байкальского региона гигиеническим нормативам. Также, в диссертации приведены расчеты гидрокарбонатной части природных вод исследуемой территории и выявлен микрокомпонентный состав солевых отложений. Дальнейшее изучение химического состава и условий, оказывающих воздействие на природные воды Байкальского региона, поможет определить общую закономерность формирования вод.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Атлас Байкала / гл. ред. Г.И. Галазий. – М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1993. – 160 с. 2. Атлас. Иркутская область: экологические условия развития. – МоскваИркутск, 2004. – 90 с. 3. Атлас. Озеро Байкал. – Иркутск: Восточно-Сибирское аэрогеодезическое предприятие, 2005. – 118 с. 4. Балабан-Ирменин Ю.В. Закономерности накипеобразования в водогрейном оборудовании систем теплоснабжения (обзор) / Ю.В. Балабан-Ирменин, А.В. Богловский, Л.Г. Васина и др. // Энергосбережение и водоподготовка. – 2004. - № 3(30). – С. 10-16. 5. Бартов Н.К. Пожарная безопасность. – М.: Энергия, 1983. – 254 с. 6. Бочкарев Г.Р. Влияние электрохимической обработки воды на форму кристаллизации карбоната кальция / Г.Р. Бочкарев, А.А. Величко // Известия ВУЗов. Строительство. – 2006. – № 9. – С. 53-57. 7. ВСЕГИНГЕО, 2015.URL: http://www.vsegingeo.ru/raionirovanie.html 8. Гидрогеология СССР: в 50 т. Т. 19: Иркутская область / под ред. В.Г. Ткачук. – М.: Недра, 1968. – 496 с. 9. Гидрогеология СССР: в 50 т. Т. 22: Бурятская Автономная Советская Социалистическая Республика / под ред. А.И. Ефимова. – М.: Недра, 1970. – 432 с 10. Гидрогеология Прибайкалья / Е. В. Пиннекер [и др.]. — Москва: Наука, 1968. — 171 с.: ил. — Библиогр.: с. 164-168. 11. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист N-48. – Иркутск. Объяснительная записка. – СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 20092. – 574 с 12. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Алдано-Забайкальская серия. Лист M-48 –

Улан-Удэ. Объяснительная записка. – СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 20091. – 271 с, 13. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Серия Алдано-Забайкальская. Лист N-49 – Чита. Объяснительная записка. – СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2011. – 604 с. 14. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода: в 5 т. Т. 1: Система вода-порода в земной коре: взаимодействие, кинетика, равновесие, моделирование / В.А. Алексеев, Б.Н. Рыженко, С.Л. Шварцев и др.; отв. ред. С.Л. Шварцев. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. – 244 с. 15. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода: в 5 т. Т. 2: Система вода-порода в условиях зоны гипергенеза / С.Л. Шварцев, Б.Н. Рыженко, В.А. Алексеев и др.; отв. ред. Б.Н. Рыженко. – Новосибирск: Изд- во СО РАН, 2007. – 389 с. 16. ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно- бытового водопользования». 17. ГОСТ 12.1.019 (с изм. №1) ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. 18. Дубовцев В.А. Безопасность жизнедеятельности. / Учеб. пособие для дипломников. - Киров: изд. КирПИ, 1992. 19. Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих, 1 выпуск, раздел: "Профессии рабочих, общие для всех отраслей народного хозяйства" 20. Зарубина Р.Ф., Копылова Ю.Г., Зарубин А.Г.. Анализ и улучшение качества природных вод. В 2-х частях. Часть 1. Анализ и оценка качества природных вод: учебное пособие / - Томск: Изд-во ТПУ,2007. - 168 с. 21. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации 01-03

22. Предварительная оценка численности постоянного населения на 1 января 2015 года и в среднем за 2014 год // Федеральная служба государственной статистики, 2015 URL: http://www.gks.ru (дата обращения: 09.01.2015). 23. Приказ Роспотребнадзора от 28.12.2012 № 1204 «Об утверждении Критериев существенного ухудшения качества питьевой воды и горячей воды, показателей качества питьевой воды, характеризующих ее безопасность, по которым осуществляется производственный контроль качества питьевой воды, горячей воды и требований к частоте отбора проб воды» 24. Приказ РФ № 330 «О введении новой системы оплаты труда работников Федеральных бюджетных учреждений Росгидромета» от 23 сентября 2008 года 25. Природные ресурсы, хозяйство и население Байкальского региона: Атлас / под ред. Н.М. Сысоева, Л.А. Безрукова. – Иркутск: Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2009. URL: http://www.irkipedia.ru/content/prirodnye_resursy_hozyaystvo_i_naselenie_bayk alskogo_region a_atlas_2009_g_soderzhanie (дата обращения 15.03.2015) 26. Присяжнюк В.А. Жесткость воды: способы умягчения и технологические схемы // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. – 2003. – № 10. – С. 234–238. 27. Региональная геохимия окружающей среды Байкальского региона / В.И. Гребенщикова, Э.Е. Лустенберг, Н.А. Китаев, И.С. Ломоносов. – Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2008. – 232 с. 28. Региональная геохимия окружающей среды Байкальского региона / В.И. Гребенщикова, Э.Е. Лустенберг, Н.А. Китаев, И.С. Ломоносов. – Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2008. – 232 с. 29. СанПиН 2.1.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения». 30. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронно-

вычислительным машинам и организации работы». – М.: Госкомсанэпиднадзор, 2003. 31. СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки. 32. СНиП 11–12–77. Защита от шума. 33. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы. 34. Сборник сметных норм на геологоразведочные работы. Выпуск 1. Работы геологического содержания. Часть 4. Гидрологические и связанные с ними работы 35. Сборник норм основных расходов на геологоразведочные работы. Выпуск 1. Работы геологического содержания. Часть1. Гидрогеологические и связанные с ними работы. 36. СП 2.2.1.1312-03 Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструктируемых промышленных предприятий 37. Фалилеев А.Н. Ландшафтно-геохимическое районирование территорий Байкальского полигона / А.Н. Фалилеев, Н.А. Китаев // Тезисы докладов IV Международного симпозиума по прикладной геохимии: в 2 т. – Иркутск, 1994. – Т. 2. – С. 143-144 38. Федеральный закон от 24.07.2009 N 212-ФЗ (ред. от 29.12.2015) "О страховых взносах в Пенсионный фонд Российской Федерации, Фонд социального страхования Российской Федерации, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования" 39. Федерального закона Российской Федерации от 10 января 2002 г. №7-Ф3 «Об охране окружающей среды» 40. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение: учебно-методическое пособие / И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.А. Гаврикова, Н.В. Шаповалова, Л.Р. Тухватулина З.В. Криницына; Томский политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 36 с.

41. Флоренсов Н.А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья. – М.- Л.: Издательство Академии наук СССР, 1960. – 237 с. 42. Чубик. П.С. Основная образовательная программа высшего профессионального образования. Общие положения. 2015. 43. Шварцев С. Л. Общая гидрогеология: учебник для вузов. – М.: Недра, 1996. – 423 с. 44. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. – 2-е изд., исправл. и доп. – М.:Недра, 1998. – 336 с.

Приложение А (обязательное)

CHEMICAL COMPOSITION OF NATURAL WATERS OF THE BAIKAL REGION

Студент: Группа ФИО Подпись Дата 2ВМ41 Евграфова Валерия Игоревна

Консультант – лингвист кафедры ИЯПР: Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата звание доктор Доцент Матвеенко И.А. филологических наук

CHAPTER 4. CHEMICAL COMPOSITION OF NATURAL WATERS OF THE BAIKAL REGION 4.1 MACROCOMPONENT COMPOSITION To study chemical composition of drinking waters of the investigated territory 20 samples, which scheme of location is shown in Figure 6, have been selected. After carrying out the laboratory analysis the result – the content of components in the studied waters is obtained. The data are presented in Table 1.

Figure 6 – Schematic map of sampling points of natural waters in Baikal region

Table 1 – Chemical composition of drinking natural waters of the Baikal region - 2- - 2+ 2+ + + gen № Seat selection рН CO2 HCO3 SO4 Cl Ca Mg Na К Si Fe Gen.rig.. Min. Unit. mg/l mg-eq/l mg/l

ПДК 6,5-9 500 350 200 7,3 0,3 (1) 7

1 s.Kutulik, water tower 7,2 34 662 296 123 273 97 81 2,9 7,2 <0,05 21,60 1535 2 s.Zony, water tower 7,1 29 426 113 94 184 28 18,5 4,7 5,9 11,5 11,50 873 3 s.Kuyta, well 7,06 34 462 93 26,2 135 39 18 3,6 3,4 0,1 10,00 778 4 s.Gorhon, r. Obus 8,1 212 43,7 3,6 3,6 14,6 4,9 0,84 12,8 0,2 4,30 341 5 s.Gorhon, well 7,9 212 41 3,7 56,5 17,7 7,7 1 5,2 17 4,3 340 6 s.Obusa, water tower 7,6 241 68 3,7 66,5 24,4 9,2 1,09 6,9 <0,05 5,4 414 7 s.Osa, water tower 7,8 315 9,6 0,95 49,5 24 19,1 0,93 6,2 <0,05 4,4 419 8 s.Tarasa, water tower 7,5 10,1 310 79 5,4 99 24 8,3 1,08 9,1 <0,05 6,95 528 9 Vishka, water tower 7,6 212 0,4 1,1 57 9,1 2 3,5 11,3 1,5 3,6 285

10 s.Zhemchug, water tower 7,4 10,9 154 0,36 1,2 33,5 9,1 4,1 1,17 2,6 2,2 2,4 203 11 s.Arshan, water tower 7,9 135 26,4 0,6 35,5 11 1,4 1,7 8,0 <0,05 2,7 212

12 Ulan-Ude. Well 7,2 34 515 248 100 187 66 82 5 6,9 0,07 14,7 1202 13 Ulan-Ude. Well 7,6 221 18 5,05 51,5 11,3 12,3 1,6 7,1 <0,05 3,5 321

14 Ulan-Ude. Well 7,8 11 389 49 10,6 48,5 17,7 86 2,7 6,4 <0,05 3,8 603 15 Ulan-Ude. Well 7,6 306 94 15,7 66,5 23,2 55 2 7,8 <0,05 5,2 562 16 s.Borgoy, well 7,7 326 14 8,9 50,5 27 32 1,6 6,3 <0,05 4,7 460 17 s.Beloozersk, water tower 8,4 452 88 11,6 6 4,1 211 0,5 5,3 <0,05 0,64 773

18 s.Zakamensk, well 6,8 12,8 86,6 68 2,4 37,5 11 6,1 0,85 6,6 0,28 2,8 212 19 village Ust-Barguzin, well 6,2 16,7 30,5 50 36 36,5 11,6 21 2,1 9,2 0,07 2,8 188 20 s.Makarinino, well 6,6 18 62,2 31,5 21,6 32,5 8,5 21,9 0,8 7,3 <0,05 2,4 179

Among the studied samples of drinking waters in value of the general mineralization only two points belong to light-salted (s.Kutulik and a well in Ulan- Ude), the others can be classified as: ultrafresh (s.Ust-Barguzin and s.Makarinino), moderately fresh (s.Gorkhon, s.Obus, s.Osa, s.Vishka, s.Zhemchug, s.Arshan, c. Ulan-Ude, s.Borgoy, s.Zakamensk) and actually fresh (s.Zones, s.Kuijt, s.Tarasa, c.Ulan-Ude, s.Beloozersk) (Table 1). In general, values vary from 0,18 to 1,5 g/l, and the average value makes 0,5 g/l (Table 3). To classify the reasons for such dispersion of values an attempt of division of the studied territory according to areas is made, that could reflect geomorphological regularities in features of chemical composition of natural waters. For example, settlement of Kutulik, s.Zones and s.Kuijt are located in the Irkutsk-Cheremkhovsky plain, for which the low rainfall is typical that promotes accumulation of the main ions in natural waters, average value of a mineralization makes 1 g/l (Table 2). Table 2 – Average values of indicators of the general mineralization, рН and general rigidity. general general rigidity, mg- Region Seat selection рН mineralization, g/l eq/l s.Kutulik, water tower 1 s.Zony, water tower 1 7,1 14,4 s.Kuyta, well s.Gorhon, r. Obus s.Gorhon, well 2 s.Obusa, water tower 0,4 7,8 5,1 s.Osa, water tower s.Tarasa, water tower Vishka, water tower s.Zhemchug, water tower 3 0,2 7,4 2,9 s.Arshan, water tower Ulan-Ude. Well Ulan-Ude. Well Ulan-Ude. Well 4 0,7 7,5 6,8 Ulan-Ude. Well s.Borgoy, well s.Beloozersk, water tower 5 0,6 8 2,7 s.Zakamensk, well village Ust-Barguzin, well 6 s.Makarinino, well 0,18 6,4 2,6

The following region of the Irkutsk region, is presented in our data by points of the village of Gorkhon, village of Obus, s.Osa and s.Tarasa, is located in forest-steppe zone and characterized by the flat relief separated by river valleys. On average, the sum of ions equals 0,4 g/l. In Tunkinsky district of the Republic of Buryatia 2 sampling points have been selected (s.Zhemchug and s.Arshan). This territory belongs to the Tunkinsky hollow, namely to the bottom of East Sayan Mountains. The relation of the studied territory to a zone of mountain and taiga areas explains low values of the general mineralization of natural waters (0,2 g/l). It is possible to relate the sampling point in the village of Zakamensk to the same group united by geomorphology. More interesting picture is observed in the natural underground waters which are selected from wells of different districts of Ulan-Ude. Here, values of mineralization vary from 0,3 to 1,2 g/l, averages 0,7 g/l. It can be a consequence of the city closeness in the Ivolgino-Udinsky intermountain hollow which is settling down within ridges Hamar-Daban and Ulan-Burgasy. In general, natural waters of Dzhidinsky district (s.Borgoy and s.Beloozersk) can be characterized as actually fresh, the average value of mineralization makes 0,6 g/l. And the last area relating to the Barguzin intermountain Depression (s. Ust- Barguzin and s.Makarinino) is characterized by low average value of the general mineralization – 0,18 g/l. According to values of the size pH it is possible to distinguish two main types of waters: neutral, their values among the studied natural waters vary from 6,6 (s.Makarinino) to 7,4 (s.Zhemchug), and alkalescent – from 7,5 (s.Tarasa) to 8,4 (s.Beloozersk). However, in the settlements Ust-Barguzin the water selected from a well are subacidic, their size pH makes 6,2 (Table 1). In general, analyzing natural waters of the Baikal region, dependence between indicators of the general mineralization and size рН is not revealed (Figure 7).

Figure 7 – Dependence of size рН on an indicator of general mineralization, g/l. In terms of general hardness, water of the studied territory mainly belong to soft – from 0,64 (villages of Beloozersk) to 3,8mg-eq/l (Ulan-Ude), average hard – from 4,3 (villages of Gorkhon) to 6,95 mg-eq/l (s.Tarasa), however, hard – s.Kuijt (10 mg-eq/l) and s.Zones (11,5 mg-eq/l), and also very hard water – a well in Ulan- Ude (14,7 mg-eq/l) and the settlement of Kutulik (21,6 mg-eq/l) (Table 2). Because the main components causing hardness of water are also prevailing among the drinking waters studied by us, relationship between indicators of the general hardness and the general mineralization (Fig. 8) is obvious.

Figure 8 - Dependence of an indicator of the general rigidity on the value of the general mineralization This relationship is also observed in the territorial relation. So, the smallest average size of the general hardness (2,6 mg-eq/l) is characteristic of the area (s. Ust-Barguzin and the s. Makarinino) with smaller average value of mineralization (0,18 g/l) and vice versa, the area (the settlement of Kutulik, s.Zones and s.Kuijt) differing in the greatest average value of the general rigidity (14,4 mg-eq/l), it is characterized by the greatest average value of a mineralization – 1 g/l (Table 3). 93

In general, studying data on chemical composition of drinking waters, it is possible to distinguish the maximum values from anions – hydrocarbonates which average content makes 286,5 mg/l, among cations prevails – calcium which content makes 75,5 mg/l on average. Among anions chlorides differ in the smallest contents, their average values are equal to 0,6 mg/l; cations – potassium which content makes 1,9 mg/l. More detailed data are presented in Table 3. Table 3 - Maximum, minimum and average values of components of drinking waters of the Baikal region Solution component Units Max Min Average General mineralization g/l 1,5 0,18 0,5 рН 8,4 6,2 7,5

СО2св. 34 10,1 21 - HCO3 662 30,5 286,5 2- SO4 296 0,4 71,5 Cl- 123 0,6 23,8 Ca2+ 273 3,6 75,5 mg/l Mg2+ 97 4,1 24 Na+ 211 1,4 35,1 К+ 5 0,5 1,9

Fegen 17 0,07 3,7 Si 12,8 2,6 7,1 General rigidity Mg-eq/l 21,6 0,6 5,9

The relationship of content of anions is presented in Figure 9 which shows that with the increase in mineralization the concentration of the main anions also increases.

Figure 9 - Dependence of contents of the main anions of natural waters of the Baikal region on the size of the general mineralization

The content of the prevailing cations (Ca, Mg) increases with growth in size of the general mineralization (Figure10). However, relationship between growth of the contents of Na and K and the sum of ions is not revealed.

Figure 10 - Dependence of maintenance of the main cations of natural waters of the Baikal region on the size of the general mineralization Regarding the content of silicon in natural waters of the Baikal region, its value vary from 2,6 to 12,8 g/l, the average makes 7,1 g/l. However, dependences between the content of Si and size of the general mineralization it is not revealed (Figure 11).

Figure 11 – Dependence of maintenance of Si on the size of the general mineralization

In addition, rather high content of Fegen in natural drinking waters of the Baikal region is observed, its values vary from 0,07 to 17 mg/l, an average – 3,7 mg/l. Mainly, the chemical composition of drinking waters of the Baikal region according to S. A. Shchukarev's classification is hydrocarbonate calcic. M. G.

Kurlov's formula which is given in Table 4 has been applied to more detailed general characteristic of chemical composition of all studied water samples. Table 4 - Kurlov's formula for drinking waters of the Baikal region № Seat selection Kurlov's formula Hydrochemical type s.Kutulik, water 퐻퐶푂344푆푂425푁푂317퐶퐼14 Sulfate-hydrocarbonate 1 tower М 푝퐻 7,2 1,54 퐶푎54푀푔32푁푎14 magnesium-calcium s.Zony, water 퐻퐶푂 58퐶퐼23푆푂 19 2 М 3 4 푝퐻 7,1 hydrocarbonate calcium tower 0,87 퐶푎74푀푔18푁푎6퐾1 s.Kuyta, well 퐻퐶푂372푆푂419퐶퐼8푁푂31 Hydrocarbonate 3 М 푝퐻 7,1 0,78 퐶푎62푀푔30푁푎7퐾1 magnesium-calcium s.Gorhon, p. 퐻퐶푂377푆푂420퐶퐼2 Hydrocarbonate 4 М 푝퐻 8,1 Obus 0,34 퐶푎68푀푔27푁푎6 magnesium-calcium s.Gorhon, well 퐻퐶푂378푆푂419퐶퐼2푁푂31 Hydrocarbonate 5 М 푝퐻 7,9 0,34 퐶푎61푀푔31푁푎7퐾1 magnesium-calcium s.Obusa, water 퐻퐶푂371푆푂426퐶퐼2푁푂31 Sulfate-hydrocarbonate 6 tower М 푝퐻 7,6 0,41 퐶푎58푀푔35푁푎7 magnesium-calcium

s.Osa, water 퐻퐶푂393푆푂44푁푂31 Hydrocarbonate 7 М 푝퐻 7,8 tower 0,42 퐶푎47푀푔37푁푎16 magnesium-calcium s.Tarasa, water 퐻퐶푂372푆푂423푁푂33퐶퐼2 Hydrocarbonate 8 М 푝퐻 7,5 tower 0,53 퐶푎68푀푔27푁푎5 magnesium-calcium Tower, water 퐻퐶푂 98푁푂 1퐶퐼2 9 М 3 3 푝퐻 7,6 hydrocarbonate calcium tower 0,29 퐶푎76푀푔20푁푎2퐾2 s.Zhemchug, 퐻퐶푂398퐶퐼1 Hydrocarbonate 10 М 푝퐻 7,4 water tower 0,2 퐶푎64푀푔28푁푎7퐾1 magnesium-calcium s.Arshan, water 퐻퐶푂379푆푂420퐶퐼1푁푂31 Hydrocarbonate 11 М 푝퐻 7,9 tower 0,21 퐶푎64푀푔32푁푎2퐾2 magnesium-calcium Ulan-Ude. Well 퐻퐶푂347푆푂429퐶퐼16푁푂37 Sulfate-hydrocarbonate 12 М 푝퐻 7,2 1,2 퐶푎51푀푔29푁푎19퐾1 magnesium-calcium Ulan-Ude. Well 퐻퐶푂 88푆푂 9퐶퐼3 13 М 3 4 푝퐻 7,6 hydrocarbonate calcium 0,32 퐶푎63푀푔23푁푎13퐾1 Ulan-Ude. Well 퐻퐶푂383푆푂413퐶퐼4 Hydrocarbonate 14 М 푝퐻 7,8 0,6 푁푎49퐶푎32푀푔19퐾1 magnesium-sodium Ulan-Ude. Well Sulfate-hydrocarbonate 퐻퐶푂367푆푂426퐶퐼6푁푂31 15 М0,56 푝퐻 7,6 magnesium-sodium- 퐶푎43푁푎31푀푔25퐾1 calcium s.Borgoy, well 퐻퐶푂387푆푂45퐶퐼4푁푂34 Hydrocarbonate 16 М 푝퐻 7,7 0,46 퐶푎41푀푔36푁푎23퐾1 magnesium-calcium s.Beloozersk, 퐻퐶푂 77푆푂 19퐶퐼3 17 М 3 4 푝퐻 8,4 sodium bicarbonate water tower 0,77 푁푎93퐶푎3푀푔3 s.Zakamensk, 퐻퐶푂347푆푂447푁푂34퐶퐼2 Sulfate-hydrocarbonate 18 М 푝퐻 6,8 well 0,21 퐶푎61푀푔29푁푎9퐾1 magnesium-calcium village Ust- Chloride-sulfate- 푁푂335푆푂427퐶퐼26퐻퐶푂313 19 Barguzin, well М0,19 푝퐻 6,2 magnesium-calcium 퐶푎49푀푔25푁푎24퐾1 nitrate s.Makarinino, 푁푂332퐻퐶푂330푆푂420퐶퐼18 Bicarbonate-sodium- 20 М 푝퐻 6,6 well 0,18 퐶푎49푁푎29푀푔21퐾1 calcium nitrate

Having analyzed the macrocomponent structure, it is possible to draw a conclusion that waters of the Baikal region are mainly hydrocarbonate calcic, in terms of degree of the general mineralization they are fresh.

4.2. MICROCOMPONENT STRUCTURE To study microcomponent composition of drinking waters of the Baikal region some chemical elements have been chosen. Their values of contents are presented in Table 6 In general, differences are observed in the greatest value in Sr (0,2-3,3 mg/l), the smallest U and Zn, which average content makes 6 and 13,9 mkg/l, respectively (Table 5). The highest content of Li is revealed to the settlement of Kutulik (102 mkg/l), the largest content of Zn in the village Borgoy, reaches 104 mkg/l. High content of Al in the village of Gorkhon is remarkable, it makes 3,8 mg/l. In tests of the drinking waters which are selected from wells in Ulan-Ude the high maintenance of B (88mkg/l), by Mn (0,9mg/l), Sr (3,3mg/l) and U is noted (59mkg/l). Trying to explain such a dispersion in values of contents of chemical elements, the dependence of the microcomponents content on the size of the general mineralization (Figure12a) and рН has been constructed (Figure12b), which shows lack of any regularities in distribution of elements.

a) b) Figure 12 – Dependence of contents of chemical elements on mineralization (a) and рН (b)

Table 5 - Microcomponent composition of drinking natural waters of the Baikal region

Seat selection Li B Al Mn Zn Sr Ba U

Unit mkg/l

1 s.Kutulik, water tower 102 45 6 4,5 2,4 3035 42 6,3 2 s.Zony, water tower 61 54 1 605 5 362 71 0,0 3 s.Kuyta, well 21 23 1 310 1,3 1005 40 2 4 s.Gorhon, p. Obus 5,5 33 33 301 1 529 124 1 5 s.Gorhon, well 15 51 3856 468 28,3 1113 208 2 6 s.Obusa, water tower 13 69 1,1 1,0 1 1630 21 2 7 s.Osa, water tower 9,5 30 1,2 2,2 3,3 791 83 4 8 s.Tarasa, water tower 57 24 1 0,5 1 672 37 0,7 9 Tower, water tower 5 6 4 838 2,6 374 153 0,1 10 s.Zhemchug, water tower 2 7 26 391 1,7 232 28 0,0 11 s.Arshan, water tower 3,4 2 2,5 1 0,4 418 49 1,7 12 Ulan-Ude. Well 23 88 29 4,5 28 1431 36 59 13 Ulan-Ude. Well 11 6 1,6 186 1,3 617 83 4,5 14 Ulan-Ude. Well 50 32 2 21 1,2 1783 15 21 15 Ulan-Ude. Well 22 22 0,5 901 0,2 3280 41 5,5 16 s.Borgoy, well 17 32 39,5 11,6 104 1464 35 8 17 s.Beloozersk, water tower 4,3 53 2,4 8 1,1 422 15 1 18 s.Zakamensk, well 27 11 2,2 5,4 18 472 18 1 19 village Ust-Barguzin, well 3,4 8 21 19,2 75 412 56 0,1 20 s.Makarinino, well 5 20 0,7 0,2 1,7 185 55 0,2 The content of the element in drinking water Average 23 31 202 190 14 1011 61 6 Max 102 88 3856 901 104 3280 208 59 Min 2 2 0,5 0,2 0,2 185 15 0,004

4.3. QUALITY OF DRINKING WATERS OF THE BAIKAL REGION Drinking waters of not centralized water supply have to meet the standards specified in the SanPiN 2.1.1175-02 "Hygienic requirements to quality of water of not centralized water supply". The main normalized indicators are presented in Table 6. Table 6 – The normalized indicators of drinking waters of the Baikal region рН Gen.rigidity Mineralization № Seat selection Mg-eq/l mg/l

Norm 6-9 7-10 1000 1 s.Kutulik, water tower 7,2 21,60 1535 2 s.Zony, water tower 7,1 11,50 873 3 s.Kuyta, well 7,06 10,00 778 4 s.Gorhon, p. Obus 8,1 4,30 341 5 s.Gorhon, well 7,9 4,3 340 6 s.Obusa, water tower 7,6 5,4 414 7 s.Osa, water tower 7,8 4,4 419 8 s.Tarasa, water tower 7,5 6,95 528 9 Tower, water tower 7,6 3,6 285 10 s.Zhemchug, water tower 7,4 2,4 203 11 s.Arshan, water tower 7,9 2,7 212 12 Ulan-Ude. Well 7,2 14,7 1202 13 Ulan-Ude. Well 7,6 3,5 321 14 Ulan-Ude. Well 7,8 3,8 603 15 Ulan-Ude. Well 7,6 5,2 562 16 s.Borgoy, well 7,7 4,7 460 17 s.Beloozersk, water tower 8,4 0,64 773 18 s.Zakamensk, well 6,8 2,8 212 19 village Ust-Barguzin, well 6,2 2,8 188 20 s.Makarinino, well 6,6 2,4 179

Natural drinking waters of the Baikal region mostly meet the standards of water quality, except for several points (s.Kutulik, s.Zones, c.Ulan-Ude) where excess of such indicators as the general rigidity and general mineralization of waters is observed. However, data of excess are not critical because in the process of its treatment for economic and household purposes waters become softer, therefore, fresher. Maximum permissible concentration of the substances in water used for the drinking purposes is presented in GN 2.1.5.1315-03 "The Maximum Permissible

Concentration (MPC) of chemicals in water of water objects of economic and drinking and cultural and community water use". These standards are also used for waters of underground and superficial sources, the centralized and not centralized water supply of the population, and also contain full list of the normalized substances. Data on elements content among which have been found excess of GN are shown in Table 7. Table 7 – Content of the chemical elements exceeding size maximum concentration limit in natural waters of the Baikal region, mg/l

Name of agent Аl Be Si Li Mg Mn Ni NO3 Fe gen Value ПДК 0,2 0,0002 10 0,03 50 0,1 0,02 45 0,3 Class of danger 3 1 2 2 3 3 2 3 3 n. Kutulik, water tower 0,1 66 258

from. Zones, water tower 0,06 0,6 11,5

from. Kuyt, koldodets 0,3

s.Gorhon, wells. 4 0,0005 13 0,5 17

s.Tarasa, water tower 0,06

Tower, water tower 0,8 1,5 p.Zhemchug, water tower 11 0,4 2,2

Ulan-Ude. SLE. 0,2

Ulan-Ude. SLE. 0,05

Ulan-Ude. SLE. 0,9

Ust-Barguzin, well 0,03 84

s.Makarinino, wells. 66

100

Table 8 - Quality of drinking waters of not centralized water supply, the Baikal region The quality of drinking water in accordance with the requirements of SanPiN 2.1.1175-02 organoleptic, microbiological and chemical parameters Seat selection Compliance with the Significant Significant requirements of SanPiN deterioration deterioration 2.1.1175-02 (indicators) * (indicators) * s.Kutulik, water tower not satisfy Li, Mg, NO 3 s.Zony, water tower not satisfy Li Mn, Feобщ s.Kuyta, well not satisfy Mn s.Gorhon, p. Obus satisfy

s.Gorhon, well not satisfy Be, Si, Al, Mn, Feобщ s.Obusa, water tower satisfy s.Osa, water tower satisfy s.Tarasa, water tower not satisfy Li

Tower, water tower not satisfy Mn, Feобщ s.Zhemchug, water tower not satisfy Si Mn, Feобщ s.Arshan, water tower satisfy Ulan-Ude. Well satisfy Ulan-Ude. Well not satisfy Mn Ulan-Ude. Well not satisfy Li Ulan-Ude. Well not satisfy Mn s.Borgoy, well satisfy s.Beloozersk, water tower satisfy s.Zakamensk, well satisfy

village Ust-Barguzin, well not satisfy Ni, NO3 s.Makarinino, well not satisfy NO3 Note: * - The order of Rospotrebnadzor from 12/28/2012 No. 1204 "About the statement of Criteria of essential deterioration of drinking water and hot water, the indicators of quality of drinking water characterizing its safety according to which production control of quality of drinking water, hot water and requirements to water sampling frequency is exercised"

Thus, of 20 sampling points only 8 points completely meet standards of quality of drinking waters (Table 8), in 8 points there is insignificant water deterioration. In other points (the settlement of Kutulik, s.Zones, village of Gorkhon, settlement Zhemchug and c.Ulan-Ude) essential deviations from standards of water quality are revealed. In most cases, such elements as Fegen and Mn are pollutants.

101